Карл Лагерфельд родился в Гамбурге в зажиточной, благополучной семье банковского служащего Отто Лагерфельдта. Родных братьев и сестер у Карла нет, он является последним ребёнком в последнем браке родителей.
В 1952 году переехал в Париж. Учился в Школе при Синдикате высокой моды. В 1955 году Карл получил первую премию в конкурсе за дизайн пальто, который организовал Международный секретариат шерсти. Затем стал ассистентом Пьера Бальмена, с которым работал до 1958 года.
В 1959 году Лагерфельда приглашают в Дом Жана Пату (фр.)русск., где он получает должность арт-директора. Здесь он работает до 1963 года. С 1963 года стал работать сразу с четырьмя домами моды — Chloé (англ.)русск., Krizia (англ.)русск., Charles Jourdan и Fendi, создавая для каждого абсолютно разные коллекции.
В 1974 году Карл Лагерфельд основал собственную линию — Karl Lagerfeld Impression. В 1979 году он получил приглашение преподавать в Венской высшей школе прикладного искусства на должности профессора.
В 1983 году стал художественным директором Дома Chanel. Работал над созданием коллекции прет-а-порте для Chanel. Основал линии KL и KL by Karl Lagerfeld.
С 1987 года занялся фотографией, опубликовал несколько книг. В 1993 году получил премию Lucky Strike Designer Award.
В 1987—1995 годах Карл сотрудничал с крупным немецким производителем одежды Клайсом Штайльманом.
В 1992—1997 годах вновь занимал должность главного дизайнера дома Chloé.
В 1996 году получил приз Немецкого общества фотографии. В 1998 году открыл галерею Карла Лагерфельда в Париже.
Карл Лагерфельд известен и как создатель духов. Он создал ароматы: Chloé (1975), KL (1982), KL pour Homme (1986), Lagerfeld Photo (1990), Sun Moon Stars (1994), Jako (1997). Создал аромат с запахом книги.
Карлу Лагерфельду принадлежит художественная галерея в Париже под названием Lagerfeld Gallery — Studio 7L.
В 2000 году он основал в Париже собственный издательский дом под названием 7L. В том же году он продал часть своей коллекции книг о французском искусстве XVIII века на аукционе Christie's. Владеет книжным магазином "7L" в Париже. Является большим книголюбом, владеет личной библиотекой в 300 тысяч томов.
В 2007 году на Берлинском международном кинофестивале состоялась премьера фильма Родольфа Маркони «Секреты Лагерфельда» (англ. Lagerfeld. Confidential) о Карле.
Не был женат, детей нет. После смерти от СПИДа в 1989 году его сожителя Жака де Башера живёт один. Из прислуги в своем доме держит только домработницу, повара и шофера, которые находятся в его распоряжении круглые сутки. В настоящее время, по собственному признанию Лагерфельда, секс его не интересует.
