柴荣是邢州龙冈人，其父亲柴守礼是一个庄园主，其姑母是后周开国君主郭威的结发妻子。公元921年农历九月，柴荣生于邢州柴家庄园。后因姑母无子，柴荣从小由姑母收养，生活在郭威家里。郭威很喜欢这个外甥，就收他为养子，视同己出。
柴荣小时聪明伶俐，且为人谨慎。当时姑父家里并不富裕，经济相当拮据，柴荣就经常帮助姑母料理家务。当时郭威在外当差，十分辛苦。柴荣年纪稍长，就跟随郭威出外做生意，以补家用。他曾跟随商人远走江陵，做茶叶生意。由于从小跟从原本贫寒的姑父行商走贩到过许多地方，接触到下层社会各色人物，所以柴荣了解民间疾苦，也看到官吏的腐败与残暴，深知当时社会的积弊。
由于郭威长期担任军职，柴荣也跟随姑父学会了十八般武艺，尤善骑射，并且精通史书，逐步地培养起了军事和政治才能。公元947年，郭威帮助后晋镇将刘知远建立了后汉政权，并因功升任代理枢密副使，一跃而成为后汉王朝的统兵大将。柴荣也因跟随姑父立功获得了左监门卫将军的头衔。
公元950年，郭威领重兵坐镇河北，任邺都留守、天雄军节度使。柴荣亦随之改任天雄军牙内都指挥使，协助姑父掌军。第二年，郭威攻下开封，刘知远之子刘承祐被部下杀死，将士拥郭威做皇帝，改国号为周，史称后周。柴荣则以“皇子”身份担任澶州节度使，受封为太原郡侯。
柴荣坐镇澶州，主管一州军政事务，得以初步地施展自己的政治抱负。在他管辖内，政治相当清明。当时，澶州城很小，街道低湿而又狭窄，宫舍因长年失修而破烂不堪。柴荣于是率领军民扩修街道，增建廨舍，使澶州的面貌焕然一新。州内人民多年以来捐税苛重，除征税以外，还有杂课，又有差役调拨，不堪其苦。柴荣奏请赦免，使人民的负担有所减轻，柴荣的治绩使他在地方上赢得了好名声。
柴荣凭政治才能和声誉深得郭威的器重，但却遭到了权臣王峻的妒忌。王峻曾帮助郭威称帝，时任总掌全国兵马的枢密使，有政治野心。柴荣坐镇外藩，多次上表请求入朝，王峻怕兵权为柴荣所夺，于是从中作梗，极力阻挠。
郭威对柴荣一直寄予厚望。柴荣后来回京，封晋王，担任开封尹。开封尹主掌首都的行政，是一个很重要的职位，柴荣任开封尹的时间虽不长，但仍然做了不少好事。这时，柴荣作为一个政治家，已经逐渐成熟了。朝中大臣都喜欢与他论事，希望他主政统军。柴荣更得人心了。公元954年，郭威病逝，柴荣即位，是为周世宗。
柴荣当上皇帝后，力图在政治和军事两个方面做出一番作为。他曾经说：“我希望做三十年皇帝，用十年时间开拓疆土，用十年时间使百姓休养生息，再用十年时间把天下治理得太太平平。”
柴荣继承郭威遗志，进一步推行了全方位的改革。他学唐太宗，让各级官员上书言事，凡有所见，都可以写成表章呈上，若对政事有所陈述，也可以请求引见面商，使君臣上下沟通，并从中发现和选拔经国之才。只要有才能，不管名位资历，柴荣都设法搜罗来，委予官号，加以录用。如魏仁浦不是科举正途出身，柴荣不顾众人反对，破格任为宰相。柴荣还对科举作了整顿，恢复久不举行的科举考试，广泛搜罗有用的人才。因此，柴荣很快就有了一批干练的人才，有些文臣武将直到北宋仍是朝廷重臣。
柴荣又着手澄清吏治，大力反对贪污腐化。他自小艰苦朴素，称帝后依然保持了俭朴的作风，生活上力戒奢华。他不贪游宴，宫内浮浪无用之人一律裁减，摒绝珠宝珍玩，禁止地方官进贡甘鲜食品，并要求各级政府中不急事务也一律停办，以减轻人民的负担。皇帝以身作则，下面就不敢越轨。贪官污吏一经发现，即会遭到严厉处罚。
柴荣对官吏贪赃枉法处罚很严。由于柴荣严格法制，力求做到刑戮不滥，狱讼无冤，他的统治进一步稳固了。
柴荣还对京城开封进行了扩建。开封在唐以前从未作为首都，多为节度使的军镇，朱温篡唐后逐渐成为五代各朝的政治中心。公元955年农历四月，柴荣下令扩建京城，加宽巷道，加筑外城，发动十方民工前后干了3年，终于使开封规模宏伟，堪称都会。到北宋，开封终于成为全国性的首都。
柴荣还请精通历数的王朴修订历法，制成《显德钦天历》，取代了以前各种混乱不堪的历法。柴荣命群臣编订《大周刑统》的新法律，颁布施行。柴荣又请窦俨考正雅乐。王朴也通音乐，柴荣时常亲自和王朴讨论有关问题，使失传多年的唐代音乐得以恢复，并流传到宋代。柴荣还开设史馆，命令史臣张昭等修编太祖郭威实录，并修编了后梁末帝朱友贞、后唐闵帝李从厚与末帝李从珂的实录，填补了多项空白。柴荣当皇帝的时间并不长，在日理万机、戎马倥偬之际，尚能注意文化事业，这在五代皇帝中是极为罕见的。经过几年持续不断的改革，后周国富民强，一派繁荣的景象。
他为实现统一大业，在政治、经济和文化等各个方面进行了彻底改革。在政治上，他打破常规，破格任用有才干的人，充实政府主要部门，提高其办事效率。他又命人整顿了弊病较多、不能选拔人才的科举制度，以便使有真才实学的人能进入政府机构发挥作用。柴荣对吏治的整顿极为重视，惩处贪官污吏毫不手软。在经济上，他尽量减轻百姓的负担，以促进生产，增强国力。为了减轻百姓的负担，他还降低了税收，罢黜征税之外的不合理的税收。为从根本上创造农业生产的良好环境，柴荣又命人主持兴修水利，疏通漕运。他大胆地毁掉了铜佛像来铸钱币，促进了商业发展。柴荣的改革使国家的实力逐步增强，有了坚实的经济基础后，他就开始了统一战争。柴荣在统一战争中，西收四州，南征南唐，北伐契丹，都取得了不小的成功。
柴荣的文治武功，在五代诸多君主中堪列第一。他为北宋统一全国奠定了基础，他是对中国历史进程影响最深的政治人物之一。