Auseinandersetzungen mit dem Kaiser um das bayerische Erbe waren die Konsequenz. Der Konflikt gipfelte schließlich im Bayerischen Erbfolgekrieg. Kaiser Joseph II. beanspruchte Niederbayern und die Oberpfalz als Ausgleich für den Verlust Schlesiens an Preußen. Die Bemühungen Karl Theodors um einen Tausch von Bayern gegen die Österreichischen Niederlande, das heutige Belgien, schlugen nicht zuletzt am Einspruch Preußens fehl. Im Frieden von Teschen am 13. Mai 1779 kam es schließlich zu einer Einigung. Karl Theodor verlor lediglich das bayerische Innviertel an Österreich und erhielt dafür die Anerkennung der Rechtmäßigkeit seiner Erbfolge. Mit dem Erhalt seines bayerischen Erbes wurde eine Übersiedlung des Hofs von Mannheim nach München unabdingbar. Im Oktober 1778 verließ Karl Theodor Mannheim.
Da die Pfalz von den großen Kriegen im 18. Jahrhundert nur am Rande berührt wurde, war der Weg offen, Mannheim zu einem kulturellen Zentrum europäischen Zuschnitts zu entwickeln. Während der Regierungszeit Karl Theodors erfuhr die Repräsentation, das legitime Machtmittel des absolutistischen Herrschers, mit der Aufklärung eine kultur- und bildungspolitische Zielrichtung.
Ausgeprägte Neigungen zeigte Karl Theodor im Bereich der Kunst, Wissenschaften und Literatur. Die
Kunstsammlungen entwickelten sich von einem Bestandteil fürstlicher Repräsentation zu einem öffentlichen Bildungsinstitut. In einer Gemäldegalerie wurde die Sammlung Karl Philipps weiter ausgebaut. Eine Kupferstichsammlung und die angeschlossene Zeichnungssammlung entstanden in einem Kupferstich- und Zeichnungskabinett unter dem Hofmaler Lambert Krahe neu. Abgesehen vom Sammeln von Kunst fand auch die Förderung von Künstlern und Kunsthandwerkern in Form von Stipendien und sonstigen Unterstützungen großes Interesse bei Karl Theodor. 1756 genehmigte er die von Hofbildhauer Verschaffelt angeregte Bildhauerakademie, die zehn Jahre später zu einer Zeichnungsakademie erweitert wurde. Sie nutzte die Schätze des Kupferstichkabinetts und die Abgüsse antiker Kunstwerke.
Viele der von Karl Theodor zwischen 1742 und 1778 initiierten ProjekBaumaßnahmen prägen auch heute noch die gesamte kurpfälzische Region. So kam es zu einer