Из дворян Лифляндской губернии. Сын Карла Эбергарта Сиверса. 8 февраля 1785 г. зачислен в Артиллерийский и Инженерный шляхетский кадетский корпус; 6 декабря 1789 в чине штык-юнкера определён во 2-й артиллерийский батальон.
С 3 февраля 1792 в Ростовском карабинерном полку сражался с польскими конфедератами. 8 марта 1799 получил чин полковника, 17 января 1802 назначен командиром Стародубовского драгунского полка.
16 мая 1803 произведён в генерал-майоры и назначен шефом Новороссийского драгунского полка. Участвовал в боях против турок в Молдавии в 1806 г., против французов в 1806-1807 гг. Во франко-австрийской кампании 1809 г. находился в корпусе генерала С.Ф.Голицына и под командованием князя Понятовского занял г.Краков.
В Отечественной войне 1812 г. командовал 4-м кавалерийским корпусом 2-й Западной армии. Был в делах 24 и 25 июня при переправе через Неман у Николаева, 9 июля под Могилевым, где остановил продвижение авангарда корпуса маршала Даву к Старому Быхову, под Салтановкой.
Отличился в сражении под Смоленском 5 августа. Командовал арьергардом 2-й армии до прибытия к селу Бородину, имея частые столкновения с неприятелем: 15 августа под Лужками, 20 – при Гжатске, 22 – под Поповым, 23 – у Колоцкого монастыря, 24 – у Ельни. В Бородинском сражении корпус Сиверса принимал участие в боях за Шевардинский редут, Семеновские (Багратионовы) флеши, Семеновский овраг.
Был удостоен 20 октября 1812 ордена Св.Георгия 3-го кл. № 249
Участвовал в арьергардных боях: 27 августа при Можайске, 29 – при Татарке, 15 сентября – при Красной Пахре, 17 – при Чирикове. 18 декабря по приказу Главнокомандующего был переведен в корпус генерала П.X.Витгенштейна, 27 января 1813 овладел крепостью Пиллау и был 8 февраля 1813 произведён в генерал-лейтенанты.
С 1813 по 1815 г. занимал должность коменданта Кенигсберга. С 1833 г. назначен присутствовать в Сенат. При переходе в штатскую службу 1 января 1837 получил чин действительного тайного советника. Позднее вернулся на военную службу и назначен командиром 1-го пехотного корпуса. Произведён в генералы от кавалерии, 10 октября 1843.
Умер граф Карл Карлович Сиверс в Москве 18 марта 1856 года.
Был женат на Елене Ивановне Дуниной (4.01.1789—3.04.1866), дочери генерала от кавалерии Ивана Петровича Дунина от брака с фрейлиной Марией Дмитриевной Норовой. За женой Сиверс получил 558 душ в Валкском уезде, Слободско-Украинской губернии, и в Брестском уезде, Гродненской губерни; кроме того, у него самого было несколько мыз в Венденском уезде и Высочайше пожалованная ему аренда. Свадьба состоялась около 1810 года:
От этого брака было 3 сына и 2 дочери: