Карл Вёрман родился в семье немецкого предпринимателя-судовладельца и был старшим сыном. По семейной традиции он должен был взять на себя управление отцовской компанией, но судьбы распорядилась по-другому. Так как мальчик с самого детства не проявлял никакого интереса к коммерческой деятельности, а был полностью увлечён искусством, то семейный бизнес перешёл к его младшему брату Адольфу Вёрману.

В 16 лет Карл Вёрман поступил на юридический факультет Гейдельбергского университета и окончил его в 1868 году, поучив звание доктора юридических наук. Когда во время учёбы Карл совершил путешествие по Франции, Англии и Северной Америке, он окончательно решил посвятить свою профессиональную карьеру искусству. Во время своей адвокатской практики, в том же Гейдельбергском университете, он получает второе высшее образование по специальности история искусства и археология. 1871 и 1872 Вёрман совершает долгое путешествие по городам Италии, Греции и Малой Азии, всё это время он занимается изучением искусств и культур, тех местностей. В 1873 году ему присуждают престижную степень профессора Дюссельдорфской академии художеств.

С 1878 по 1879 годы Карл Вёрман снова путешествует совместно с Альфредом Вольтманом (известным искусствоведом) по европейским странам, результатом этой двухленей поездки стала совместная книга Вёрмана и Вольтмана об искусстве Европы.

В 1882 году Вёрман становится директором всемирно известного дрезденского музея, его дальнейшая работа во многом связана с искусством старых и новых мастеров, представленных в этой галерее. За время руководства музеем, Вёрман пополнил его коллекции живописью современных (на тот момент) художников, таких как Карл Шпицвег и Клод Моне. В 1887 году Вёрман составляет и публикует первый научной каталог Дрезденской галереи, а также начинает писать свою знаменитую „Историю искусства всех времён и народов“ (конкретно, главы о культуре первобытных народов), которую он полностью закончил только в 1911 году.

Умер Карл Вёрман в 1933 году.

Библиография Карла Вёрмана.

1871 – Предварительные исследования по археологии пейзажной живописи – Греция и Рим. Акерман: Мюнхен.

1876 – Пейзаж в искусстве древних народов, Мюнхене.

1878 – История живописи. 3 тома, Лейпциг. В соавторстве с Альфредом Вольтманом.

1880 – Искусство и природа: рисунки из северной и южной Европы.

1880 – История Академии искусств Дюссельдорфа. Дюссельдорф.

1887 – Каталог Королевской картинной галереи Дрездена, генерального директората королевской коллекции искусства и науки: Дрезден.

1894 – Какому искусству учит нас история. Дрезден.

1896-1898 – Рисунки и гравюры старых мастеров в Королевском музее Дрездена. Мюнхен.

1904-1911 – История искусства всех времен и народов. Многотомное издание, Вена, Лейпциг.

1924 – Воспоминания восьмидесятилетнего старика. 2 тома, Лейпциг.