低山地から1,200m程度の中山地に棲息し、主に自然林周辺で見られる。林縁の樹木沿いに飛翔したり、樹林内の渓流上を飛翔したりする。また、吸水や吸蜜にくる個体が見られる。

飛翔は速く力強い。飛翔中は全体がルリ色に見える。ボルネオでは場所によってルリオビアゲハ (P. palinurus)と混棲する。ルリオビアゲハは吸蜜に来る個体が多いが、カルナルリモンアゲハの見られる範囲はより高位置で、3～5m程度の林縁を飛翔することが多い。個体数はカルナルリモンアゲハの方がかなり少ない。樹林地で見かける数は少なくないが、殆ど飛翔中であり採集機会は少ない。通年の発生時期は不明であるが、ボルネオでは2～3月、7月、9月に多く見られた。