日生于德国哥达。他原先在海德堡大学学习，之后又赴柏林大学师从奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼，并于1885年取得博士学位。在与霍夫曼又相处了一年后，奥沃斯加入了维克托·梅耶在哥廷根大学的研究小组，后来又回到海德堡大学，并一直待那里，直到1900年他成为格赖夫斯瓦尔德大学的教授后才离开海德堡大学。他在格赖夫斯瓦尔德大学时设立了新的化学系，并任主任。1913年，奥沃斯离开格赖夫斯瓦尔德大学，到马尔堡大学当化学系系主任，并于1928年退休。1939年5月3日，卡尔·冯·奥沃斯死于马尔堡。