Pertenecía a la antigua familia Siemens de la ciudad de Goslar, apellido del que existen menciones del año 1384. Fue el hijo pequeño del inventor y empresario Werner von Siemens,[1] y de su segunda esposa Antonie Siemens. El 5 de mayo de 1888 Werner von Siemens y su descendencia pasó a formar parte de la aristocraciaprusiana.
Se casó por primera vez en Londres en 1895, precipitadamente y sin que sus padres lo supieran. Se divorciaron en 1897 al descubrirse que ella era una estafadora.[2] Se volvió a casar en Berlín el 14 de junio de 1898 con Auguste Bötzow, hija de Julius Bötzow, latifundista y propietario de la cervecería Bötzow. Tuvo dos hijos en este matrimonio, Ernst y Ursula. Se divorciaron el 11 de noviembre de 1923.
A mediados de la década de 1920, después de las pérdidas sufridas durante la Primera Guerra Mundial, Siemens fue uno de los cinco grupos empresariales en el sector eléctrico más importantes a nivel mundial. Siemens & Halske AG se convirtió en una parte esencial del proceso de modernización de los sistemas telefónicos. La compañía formó cárteles con ITT, General Electric, AT&T y Ericsson.
La Gran Depresión afectó notablemente a la compañía, y provocó una bajada del volumen de negocios y el despido de personal. Sin embargo, con la llegada al poder de los nazis se produjo una mejora en el negocio al recibir la empresa un gran número de pedidos por parte de la Wehrmacht, la Luftwaffe y la Kriegsmarine. En 1939 la compañía empleaba a 187 000 personas y era el grupo empresarial eléctrico más grande del mundo. Los nuevos ámbitos de aplicación de la electricidad, como la ingeniería biomédica, la radiodifusión, los electrodomésticos o el microscopio electrónico ganaron importancia dentro de la empresa. En 1936 había en toda Europa dieciséis centros de producción, además de empresas conjuntas en Buenos Aires y Tokio.
Con el comienzo de la Segunda Guerra Mundial la capacidad de la empresa se vio desbordada ante la gran cantidad de pedidos relacionados con el conflicto. Durante la guerra recurrió a los trabajos forzados.[4]
Después de la muerte de Carl Friedrich von Siemens en el año 1941 le sucedió su sobrino Hermann von Siemens como presidente de la empresa.