Nei primi anni del secolo Carlo Emanuele I fece vari tentativi di espansione, con l'approvazione della corte spagnola
di cui il ducato subiva una forte influenza, ma i risultati furono scarsi.
Dopo aver dovuto rinunciare ai territori francesi della Bresse in favore del marchesato di Saluzzo, con l'appoggio di truppe
spagnole tentò una scalata alle mura di Ginevra, ma l'azione venne scoperta in tempo e Carlo Emanuele fu costretto al trattato
di Saint-Julien del 1603 senza ottenere risultati.
Sarà il primo segno di una svolta in cui il duca sabaudo cercherà di prendere le distanze dalla Spagna, anche se la dipendenza
da Madrid resterà ancora vincolante per molti anni.
Un altro punto di svolta si ebbe poco dopo, quando il duca inviò i suoi figli alla corte del re cattolico di Spagna per la
loro formazione. Ciò avrebbe dovuto rendere ancora più vincolante la dipendenza dagli spagnoli. Ma la morte del primogenito
e le difficoltà incontrate nel far rientrare i rimanenti due figli, indussero Carlo Emanuele a desiderare ulteriormente il
distacco dalla Spagna.
Dopo vari tentativi di alleanze con gli altri stati italiani e con l'Inghilterra, nel 1610 Carlo Emanuele arrivò ad un accordo
col re francese Enrico IV per una azione comune contro la Spagna che avrebbe portato al ducato l'annessione della Lombardia. Ma
poco dopo il re francese fu assassinato ed il progetto andò a monte.
Nel 1612 il duca di Mantova muore senza lasciare eredi diretti, fornendo a Carlo Emanuele un'altra occasione per tentare di
espandere il proprio regno. Dopo alcuni espedienti, egli passò all'azione occupando Alba, Trino e Moncalvo. Fu una campagna
cruenta e mal vista anche dai governi degli altri stati italiani.
Fu tuttavia l'inizio di una grande popolarità di Carlo Emanuele negli ambienti intellettuali e politici di tutta Italia, che
esaltano la sua intraprendenza vedendolo per la prima volta come baluardo contro i mal visti Spagnoli. Popolarità che aumenta ancora
quando nel 1614 egli restituisce alla Spagna il "Toson d'oro", che era un segno di asservimento al sovrano spagnolo.
Dopo la controffensiva degli spagnoli, si giunge al trattato del 1615 le cui condizioni, pur per il momento senza annessioni
territoriali, sono piuttosto onorevoli, equivalenti ad una vittoria morale sulla Spagna che ebbe notevole risonanza in Italia
ed anche all'estero.
Ma dopo l'arrivo del nuovo gevernatore di Milano ripresero le ostilità. All'inizio la nuova guerra fu favorevole al duca sabaudo,
forte dell'appoggio dei francesi e di Venezia. Ma si trattava di aiuti piuttosto blandi, e dopo la capitolazione di Vercelli
si arrivò ad un nuovo accordo che lasciava sostanzialmente tutto invariato.
Nel 1623 Carlo Emanuele stringe una nuova alleanza con Francia e Venezia contro gli Asburgo ed attacca la repubblica di Genova.
Ma l'attacco era mal preparato e non ebbe successo. Si arrivò al nuovo trattato che ancora una volta lasciò del tutto
insoddisfatto il duca sabaudo.
Nel 1628 il duca si allea nuovamente con la Spagna ed invade di nuovo il Monferrato. Si tratta di una guerra cruenta che dura
ben tre anni, sino all'intervento dei francesi, guidati personalmente dal re Luigi XIII, cui si aggiunge una grave epidemia di
peste. In questo contesto desolato, Carlo Emanuele I, dopo quasi 50 anni di regno, muore il 26 luglio del 1630.