Родился в семье купца. В детском возрасте приехал в Санкт-Петербург, работал в фирме «Дюнант», где овладел профессией фотографа. В 1874 году открыл собственное фотоателье на Садовой ул. (дом 61) и в июне 1876 года Карл Булла получил русское подданство. В 1883 году основал лабораторию по производству сухих броможелатиновых пластин. 29 марта 1886 года фотографу было выдано свидетельство о том, «что со стороны полиции не встречается препятствий для снятия фотографических видов столицы и окрестностей». С той поры начинается активная деятельность Карла Карловича как выездного фотографа и как «иллюстратора журналов». Активно заниматься репортажной съемкой К.К. Булла начал в 1894 году. 6 сентября 1904 года К.К. Булле были выданы разрешения Главного Морского Штаба и Главного Штаба Военного министерства производить съемку во время маневров, смотров, учений, спусков кораблей и других событий морского и военного ведомства. Карл Булла занимался благотворительной деятельностью в Ведомстве учреждений императрицы Марии Федоровны. Неоднократно снимал повседневную жизнь Мариинской школы глухонемых. В этом же году он предложил Всероссийскому Обществу Красного Креста «безвозмездно производить фотографические снимки санитарных поездов, различных обозов, грузов, транспортов, фургонов, санитарных отрядов». В 1910 году получив звание потомственного гражданина, он стал поставщиком Двора короля Сербии, а спустя два года — поставщиком Двора великой княгини Марии Павловны. В 1917 году с женой уехал за границу — в Эстонию. После отъезда К.К. Буллы его сыновья Александр и Виктор сохранили негативы отца. В архив на хранение поступило более 130 тысяч негативов, из которых почти половина создана К.К. Буллой или при его участии.