Carl Lange var en søn af professor Frederik Olaus Lange. Dimitteret fra Metropolitanskolen 1853 tog han 1859 lægeeksamen og fungerede i de følgende år som underlæge i Søværnet og kandidat ved Frederiks Hospital. I 1863 sendtes han til Grønland for at undersøge sygdomsforholdene og offentliggjorde i "Bibliothek for Læger" en beretning derom. 1863-1866 var han reservemedikus ved Frederiks Hospital, 1866-1867 assisterende læge ved Almindeligt Hospital. 1866 trådte han ind i redaktionen af "Hospitalstidende". 1867-1868 foretog han en studierejse til Zürich og Florents, særlig for studium af nervepatologien, 1868-1876 var han distrikts- og kommunelæge i København, 1868-1874 tillige kirurgisk prosektor. 1869-71 holdt han som privatdocent forelæsninger over nervesygdommenes behandling, 1870 oprettede han en klinik for disse sygdomme. 1871-1875 var han censor ved lægeeksamen. 1874 overtog han sammen med lektor F.V. Rasmussen den medico-pneumatiske anstalt og klinik for brystsygdomme. 1874-1876 var han medudgiver af tidsskriftet "Fra Videnskabens Verden". 1875 blev han under lektor Rasmussens sygdom konstitueret som docent i patologisk anatomi, 1877 ved dennes død ansat som lektor deri. Fra 1878 har han været hovedredaktør og udgiver af "Hospitalstidende", fra 1883 borgerrepræsentant i København. Ved den internationale lægekongres i København 1884 var han generalsekretær. 1885 blev han professor ordinarius. 1887 foretog han en rundrejse i Europa for at undersøge hospitalsvæsen og medicinske institutter. Samme år organiserede han Industriforeningens hygiejniske udstilling, ved Den nordiske Kunst-, Industri- og Landbrugsudstilling i 1888 var han medlem af udstillingskomiteen og formand for den hygiejniske afdeling. 1890-1891 var han formand for det medicinske selskab.