Karel Votlučka se narodil 1. října 1896 v Plzni do rodiny Viléma a Anny Votlučkových. I když jeho otec měl knihařství a přál si, aby se Karel stal stavitelem či architektem, jeho vášeň pro malbu a kresbu byla příliš silná. Po absolvování Státní průmyslové školy v Plzni odešel do Prahy, kde studoval na Akademii výtvarných umění v letech 1916–1920. Zde ho ovlivnili vynikající učitelé, mezi nimiž byli Jan Preisler a Vratislav Nechleba. Po absolvování studia se stal žákem Maxe Švabinského a Josefa Loukoty.

Během této doby se poprvé oženil a měl dva syny. Přestože chtěl Karel Votlučka věnovat svůj život umělecké tvorbě, nikdy nenastoupil do žádného zaměstnání a pracoval jako nezávislý výtvarník. Fascinovala ho architektura, zejména stará Praha, a maloval zákoutí a uličky města. Do Plzně stále jezdil a zachycoval tamní staré domy, hospůdky a památky.

Ilustroval publikace plzeňského badatele Ladislava Lábka a přispíval kresbami do různých časopisů. V roce 1937 získal významnou zakázku od plzeňského pivovaru na výzdobu pavilonu na světové výstavě v Paříži.

Po druhé světové válce objevil krásu Slovenska a působil tam až do roku 1952. Jeho práce byla použita jako ilustrace výroční knihy k 750. výročí povýšení Trnavy na město.

Karel Votlučka zemřel v roce 1963 ve věku 67 let. Jeho rozsáhlé dílo přispělo k obohacení české grafické tvorby a má významné místo jak doma, tak i ve světě. Používal různé techniky, včetně olejomalby, akvarelu, dřevorytu, linorytu, lepty a litografie.