Карл Фройліх народився 5 вересня1875 року в Берліні. З 1903 року працював асистентом Оскара Месстера на його студії Messterfilm GmbX, допомагаючи в конструюванні кінематографічного обладнання, був освітлювачем, потім працював кінооператором. Знімаючи сюжети для щотижневиків кінохроніки Месстера, Фройліх, зокрема, зафільмував наслідки аварії потяга на Берлінській залізниці 28 вересня1908 року, однієї з найбільших транспортних катастроф того часу.
У 1913 році Карл Фройліх дебютував як режисер фільмом «Ріхард Вагнер». У 1920 році він заснував свою власну виробничу компанію Froelich-Film GmbH, де зокрема поставив фільми «Підступність і кохання» (1921), «Брати Карамазови» (1922) та «Мати і дитина» (1924). У ці роки він часто знімав акторку Генні Портен, яка дебютувала на екрані в одному з його ранніх фільмів і яка у 1926-29 роках була співвласницею компанії Froelich-Film GmbH.
У 1929 році Карл Фройліх як режисер поставив перший звуковий німецький фільм «Ніч належить нам» (нім.Die Nacht gehört uns). У 1930 році він придбав дві оранжереї в Темпельгофі, які використовувалися як студії в часи німого кіно, перетворивши їх під студії для звукових фільмів. Тут, зокрема, режисер Рольф Гансен зняв перший німецький кольоровий короткометражний фільм «Мушка» (нім.Das Schönheitsfleckchen), продюсером якого виступив Фройліх.
До 1933 року Карл Фройліх був одним з найвизначніших кінематографістів Німеччини, який знімав успішні фільми за участю таких кінозірок того часу, як Ганс Альберс, Гайнц Рюманн, Інгрід Бергман і Сара Леандер.
У 1933 році Фройліх вступив до НСДАП і взяв на себе управління Генеральною Асоціацією кіновиробництва та кінопрокату. У 1937-му він отримав звання професора, а в 1939 році був призначений на посаду президента Імперської палати кіно, яку займав до кінця війни у 1945 році. Фройліх був одним з небагатьох режисерів, який отримав від Йозефа Геббельса титул Кінопрофесора (нім.Filmprofessor)[1].
По закінченні Другої світової війни Карл Фройліх був заарештований і в 1948 році денацифікований. Його студія була сильно пошкоджена під час війни і більше не відновила кіновиробництва. Під керівництвом Фройліха, до його смерті у 1953 році, було створено лише два фільми «Три прядильниці» (1951) та «Стіпс» (1951).
