Der Sohn eines Gipsformers erlernte in der väterlichen Werkstatt die Grundlagen seines Handwerks. Parallel dazu besuchte er zunächst die Kunstakademie Kassel und konnte durch eine Reisestipendium seine Ausbildung 1865 an der Kunstakademie München fortsetzen. Es folgte in den Jahren 1867 bis 1870 ein Besuch der Dresdner Kunstakademie, wo der Einfluss seines Lehrers Ernst Hähnel (1811–1891) prägend war. Seine 1870 geschaffene Figur „Tanzende Bacchantin“ wurde mehrfach mit Medaillen ausgezeichnet.
Im Jahre 1870 heiratete Echtermeier und begab sich 1870 bis 1871 auf eine Italienreise. 1871 gründete er ein eigenes Atelier in Dresden, wo er den Bildhauern Robert Diez, Adolf Breymann und Carl Schlüter freundschaftlich verbunden war. Er korrespondierte mit dem Berliner Bildhauer Fritz Schaper.
Im Wettbewerb für ein Bismarck-Denkmal in Berlin unterlag Echtermeier seinem Mitbewerber Reinhold Begas; Echtermeiers Entwurf wurde dann jedoch 1899 in Magdeburg ausgeführt.
Echtermeier, der den Titel „Geheimer Hofrat“ verliehen bekommen hatte, starb 1910 in Braunschweig und wurde auf dem St.-Pauli-Friedhof in Dresden bestattet.
Werk (Auswahl)
Figur Tanzender Satyr (1867/1868)
Figur Tanzende Bacchantin (1870)
Zwei Karyatiden: Die Karyatiden wurden am Portal der Neuen Gemäldegalarie in Kassel aufgestellt. Ausgeführt durch Franz Schwarz. (1874)
Statue Griechenland: Die Statue ist im Treppenhaus der Neuen Gemäldegalarie in Kassel aufgestellt. Ausgeführt durch Franz Schwarz. (1874)
Allegorien der Kunst und Wissenschaften, Auftragsarbeit, Eingangshalle der Technischen Hochschule Braunschweig (1877/1879)
Vier allegorische Figurengruppen als Auftragsarbeit für die von Carl Uhde entworfene Säule zum Regierungsjubiläum von Herzog Wilhelm von Braunschweig, 1881
Entwurf des Bronzedenkmals für den Reformator Johannes Bugenhagen an der Brüdernkirche in Braunschweig (1902, während des Zweiten Weltkriegs demontiert)
Astrid Möller: Schöne Künste und Allegorien. Ausgewählte Werke des Bildhauers Carl Friedrich Echtermeier in Kassel. In: Hessische Heimat. 65. Jahrg, Heft 1, 2015, S. 9.