Карл Майер родился 20 ноября 1894 в Граце в семье безуспешного предпринимателя. В 16 лет стал сиротой, после того как его отец, проиграв крупную сумму, покончил жизнь самоубийством. Чтобы прокормить младших братьев, Карлу пришлось выполнять случайные работы. Он был уличным торговцем, певцом в хоре, рисовальщиком и статистом в театре, а позднее актером провинциальной сцены.
В 1919 будучи драматургом «Резиденцтеатра» в Берлине, Майер познакомился с бывшим офицером и чешским писателем Гансом Яновицем. Вместе они написали сценарий фильма «Кабинет доктора Калигари» (Das Cabinet des Dr. Caligari, 1920).
После экспрессионистского фильма «Генуине» (Genuine, 1920) Майер отошел от «калигаризма» и работал над сценариями камерных фильмов и реалистичесих драм в мещанской среде. Написал сценарии фильмов Фридриха Вильгельма Мурнау «Последний человек» (Der letzte Mann, 1924) и «Восход солнца» (Sunrise, 1927).
В 1933 после прихода к власти нацистов Майер эмигрирует сначала во Францию, а в 1935 в Англию. Он умер 1 июля 1944 в Лондоне от рака.