Karel Hartig se narodil 4.5. 1833 v Sedlčanech jako syn panského mlynáře Josefa Hartiga. Navštěvoval školu v Příbrami, v letech 1850-54 pravděpodobně studoval na pražské technice, i když o tom nebyly nalezeny žádné záznamy. V roce 1854 složil zkoušku u okresního stavebního úřadu v Benešově a stal se stavitelem, tzv. Landbaumeistrem. Pracoval na stavbách ve Vídni, Linci, v Uhrách a posléze v Praze při stavbě josefských kasáren. Nejstarší zmínka o jeho pobytu v Praze je z 2.8.1861, kdy se přihlásil k pobytu v Bredovské ulici (dnes Politických vězňů) čp. 910. Pražských měšťanem se stal v roce 1865.
Po čtyřleté známosti se 30.10.1865 oženil Amálií Stomeovou, dcerou Josefa a Marie Stomeových, kteří vlastnili usedlost Pražačka (čp. 10), Malá Ševčíková (čp. 5) a Velká Ševčíková (čp. 6), ke kterým patřily rozsáhlé pozemky na budoucím Žižkově. Na popud své nastávající tchyně Marie Stomeové vypracoval Hartig ještě před svatbou regulační plán části polí (pozemek č. 790 mezi dnešními ulicemi Koněvova, Prokopova a Jeseniova) , které patřily k usedlosti Pražačka, a tak je rok 1865 považován za rok založení Žižkova.
16. září 1866 se manželům Hartigovým narodila jediná dcera Amálie, která se posléze vdala za sládka z Brandýsa nad Labem Rumla. Narodily se jjim dvě dcery, Milena a Vlasta.
Karel Hartig, jako velký vlastenec, mladočech a nadšený obdivovatel husitského hnutí, byl členem, či stál přímo u založení, mnoha spolků. Mezi nimi Hlaholu (1861) , Sokolu (1862), Umělecké besedy (1863), Spolku architektů a inženýrů v Praze (1871) či Spolku pro vystavění pomníku M J. Husi (1890). Účastnil se a zorganizoval mnoho národoveckých akcí, vč. odhalení pamětní desky na domě K.H. Borovského v Borové (1862), vítání korunovačních klenotů v Praze (1866), táborů lidu na Bílé Hoře a Vítkově, oslav spojených s husitskými výročími, poutí do Šenfeldu – místu smrti J. Žižky (1862), Kostnice (1868 a 1883) apod. Se svým švagrem, Václavem Stomem, založil Spolek pro zbudování Žižkova pomníku na Žižkově, jako člen Spolku pro vystavění pomníku M. Jana Husi v Praze stál v čele výboru, který zorganizoval pouť do Kostnice, které se zúčastnil i Bedřich Smetana. Byl zakladatelem a prvním starostou Občanské záložny na Žižkově, která financovala výstavbu převážné části domů na Žižkově. Na své náklady nechal z vrchu Vítkov vylomit jeden ze základních kamenů Národního divadla, který byl následně darován obcí Vinohrady. Mezi jeho přátele patřili Josef Barák, Julius Grég, Karel Sabina nebo Karel Sladkovský.
Pro svoji vlasteneckou činnost byl často vyšetřován rakousko-uherskou policií a často docházelo ke kuriózním situacím. Když např. v roce 1869 při příležitosti oslav 500. výročí narození Mistra Jana Husa byl na 15. srpna svolám tábor lidu na vrch Vítkov, dal Karel Hartig vystavět na Vítkově praporový stožár. Tehdejší policejní rada Jawurek vyzval karlínského vrchního policejního komisaře Müllera, aby nechal stožár odstranit. Müller sepsal s Hartigem protokol a dekretem uložil Hartigovi stožár odstranit. Protože ale Hartig neuposlechl, potrestalo ho karlínské komisařství desetidenním vězením, proti kterému se Karel Hartig odvolal a následně odvolání vyhrál. Policie přesto za asistence vojska stožár odstranila, ale již 18.8. nechal Karel Hartig postavit stožár nový, pevnější a obehnaný zídkou.
Kromě spolkové činnosti byl činný i politicky, založil mladočeský spolek Občanská beseda, byl zastupitelem obce Vinohrady, později se stal i starostou. Po rozdělení obce Vinohrady na Vinohrady I. (pozdější Žižkov) a Vinohrady II. Byl Karel Hartig zvolen dne 22.3.1876 prvním starostou Žižkova.
Karel Hartig se zasloužil o podobu Žižkova, jakou známe dnes. Kromě samotného názvu „Žižkov“ (Hartig podal návrh u místodržitelství na změnu názve obce na Žižkov jako starosta dne 20.10.1876, když poprvé o tento název žádal vinohradské zastupitele již v roce 1868) a tradice pojmenovávat ulice po husitských osobnostech jako stavitel vystavěl nespočet domů (v roce 1874 se odhadovalo, že Hartig do té doby postavil na Žižkově 60 domů), z nichž některé stojí dodnes. Na rozdíl od jiných stavitelů se Hartigovi nikdy žádný dům nezřítil. Z nejvýznamnějších je jeho dům U Božích bojovníků, škola na Komenského nám. čp. 400 či budova Občasnké záložny čp. 100 na Prokopově nám. Tak, jako ulice, i své domy Hartig s oblibou pojmenovával podle husitských osobností. Tak byl pojmenován dům čp. 160 U Jana Žižky z Trocnova, dům čp. 191 U Jana Husi z Husince (do jehož výklenku dal postavit patrně první Husovu sochu v Čechách), čp. 192 U Jeronýma Pražského nebo již zmíněný dům čp. 404 U Božích bojovníků, který nechal osadit bustami slavných českých osobností – M. J. Husa, Jeroným Pražského, Jana Žižky, Prokopa Holého, Jiřího z Poděbrad a J.A. Komenského. Hartig stavěl domy i na ostatních pražských předměstích (Podolí, Smíchov) a v Praze (např. dům čp. 351 na Betlémském nám. v místě domu M.J. Husa nebo čp. 1127 ve Zlatnické ul. pro své dva švagry, Ferdinanda Bartu a Otakara Svobodu).
K méně známým faktům patří i to, že na Hartigův popud byly ulice na Žižkově označovány cedulkami v národních barvách (červeno-bílé) a v češtině, přičemž v Praze k tomu došlo až v roce 1893, až 21 let po Karlu Hratigovi.
Karel Hartig byl od založení Občanské záložny její starosta, zastával tedy po svém zvolení starostou Žižkova dvě nejvýznamnější funkce v obci. Tato záložna poskytovala úvěry pro stavby domů na Žižkově (její budovu čp. 100 Karel Hartig také postavil). V důsledku tzv. černého pátku 9.5.1873, kdy došlo ke krachu na vídeňské burze, došlo v Rakousku-Uhersku k hluboké hospodářské krizi. Přestože tato krize, do jejíž období Hartigovo starostenství na Žižkově spadá, přímo Občanskou záložnu nezasáhla, přesto záložna pádu neušla. Dne 28.1.1878 vyhlásil Karel Hartig bankrot Občanské záložny. Ihned byl opozicí označen za hlavního viníka. Opozice, tzv. žižkovští mariňáci (Občanský spolek pro opravy v Žižkově, jehož vznik byl přivítán i policejním ředitelem Cihlarzem, který v něm spatřoval protiváhu oproti rakousko-uherské vládě nepřátelskému žižkovskému zastupitelstvu v čele s Hartigem) přiživovala fámy a obvinění Karla Hartiga, který byl na podzim vzat do vazby a v důsledku svého obvinění podal rezignaci na funkci starosty. Tím skončilo období, kdy starostou Žižkova byl mladočech. Hlavní přelíčení soudu s obžalovaným Hartigem a ostatními představiteli Občanské záložny trvalo osm dní od 16. do 24. června 1879, kdy K. Hartiga obhajoval starosta pražského Sokola JUDr. Černý. 24.6. 1879 byli všichni obžalovaní zproštěni viny.
Karel Hartig, na kterého opozic i nadále nevybíravě útočila, se v roce 1883 přestěhoval na Královské Vinohrady a z politického života se stáhl. V letech 1891 – 1901 bydlel v domě svého švagra Václava Stomeho v domě čp. 674 v Hálkově (nyní Londýnské) ulici. Pokračoval ve své stavitelské činnosti, po smrti své manželky Amálie v roce 1893 se věnoval výchově svých dvou vnuček, neboť 25.5.1890, v pouhých 24-ti letech, zemřela Hartigům jejich dcera Amálie. V roce 1897 se karel Hartig vzdal stavitelství a byl činný ve Spolku majitelů domů na Král. Vinohradech. Jako člen správního výboru Spolku pro výstavbu pomníku M. J. Husi v Praze se zúčastnil položení základního kamene pomníku 5.7.1903 na Staroměstském náměstí.
Karel Hartig zemřel 12.8.1905 v domě čp. 1968 na Novém Městě, na rohu ulic Dittrichova a Resslova. Je pohřben v rodinné hrobce na Olšanských hřbitovech. Jeho portrét visí v zasedací síni žižkovské radnice. V roce 1907 a poté v roce 1925 byly snahy o pojmenování ulice U Božích bojovníků po Karlu Hartigovi, návrhy však byly zamítnuty. Karel Hartig nemá na Žižkově ulici dodnes.