Dwadzieścia lat później, 14 sierpnia 1370, ten sam cesarz nadał miejscowości prawa miejskie.
W 1522 w Lipsku lekarz Václav Payer wydał pierwszą specjalistyczną książkę o właściwościach leczniczych wód bijących z karlowarskich źródeł. Wkrótce jednak nadszedł kres świetności miasteczka – w 1582 doszło do wielkiej powodzi, a podczas pożaru w 1604 spłonęło 99 spośród 102 budynków. W 1618 wybuchła wojna trzydziestoletnia, co spowodowało drastyczne zmniejszenie się liczby kuracjuszy. Karlowarczanie musieli znaleźć inne źródła dochodów – rzemiosło.
Odrodzenie Karlowych Warów jako uzdrowiska przyniósł wiek XVIII. Wśród odwiedzających miasto najliczniejszą grupę stanowiła szlachta saska, polska i rosyjska. Duże znaczenie dla popularyzacji uzdrowiska, przede wszystkim wśród Rosjan, miał – w latach 1711–1712 – dwukrotny pobyt cara Piotra Wielkiego. W roku 1707 Karlowe Wary uzyskały status wolnego miasta królewskiego.