Karl Butzer Mülheimben született 1934-ben, katolikus családban. 1937-ben, még gyermekkorában családja kivándorolt Németországból először Angliába, majd Kanadába. A McGill Universityn meteorológiai és földrajzi diplomát szerzett, majd ezt követően az 1950-es években visszatért Németországba, ahol a Bonni Egyetemen fizikai földrajzi doktorátust szerzett.
1959 és 1966 között a wisconsini Madison Egyetemen tanított. Ezt követően a svájci zürichi ETH-nél, 1984-ig pedig a Chicagói Egyetemen, ezt követően pedig a Austini Texasi Egyetem Földrajzi és Környezetvédelmi Tanszékén tanított.
2016. május 4-én 82 éves korában érte a halál a texasi Austinban.
Egyiptom és Núbia, beleértve a disszertáció terepmunkáját (1956)
Német Régészeti Intézet régészeti felmérése (1958)
Kvaterner tanulmányok és geoarcheológia a Yale Egyetemen (1962–63); és a „Piramisok elveszett városa” (Ancient Egypt Research Associates) geoarcheológiája (2001–02).
Kelet-Afrika, a Chicagói Egyetem Omo-expedíciójával az Etiópiában (1967–1969); és függetlenül az etiópiai Axumban (1971, 1973).
Dél-Afrika, beleértve az 1969 és 1983 közötti kilenc terepi évadot, körülbelül harminc helyszín, köztük Taung és Swartkrans területének negyedik kutatására és geoarcheológiájára összpontosított.
Chicagói Egyetem ásatása a Torralba-Ambronában (1961–63, 1967, 1980–81); és a Sierra de Espadan projekt irányítása az antropológiában, a történeti régészetben és a környezettudományban (1980–1987).
2001-ben Karl és Elisabeth terepi kirándulásokat szerveztek és vezettek Spanyolország keleti részén a latin-amerikai geográfusok konferenciájára.
Mexikó, ahol Butzer 1985–1991-es éves terepi kirándulásokat végzett, és irányította a Laguna Projekt 1995–2000-et, amely a spanyol gyarmati lenyomattal és Észak-Mexikó környezeti történetével foglalkozik. Karl és Elisabeth Butzer városi és vidéki kirándulásokat szervezett és vezetett Közép-Mexikóban (1989) és Észak-Mexikóban (2000) a latin-amerikai geográfusok konferenciájához.
Ausztrália, terepmunka David Helgrennel együttműködve, az Új-Dél-Walesbe történő állatállomány bevezetésének hatásainak felmérésére (1999, 2003).
Ciprus, a környezeti történelem és a geoarcheológia tanulmánya (2004).
Egyéb terepmunkák közé tartozik a francia tengerparti újjáépítés Nova Scotia-ban (1999) és a kelta dombok geoarcheológiája Észak-Portugáliában (2010-2011).
A Wisconsini Egyetemen (1960-1966) Butzer rendszeresen tartott kurzusokat pleisztocén környezetekről, ideértve az úgynevezett geoarcheológiát, a bevezető fizikai földrajz mellett, valamint a klimatológia és a part menti geomorfológia végzős szemináriumait.
A Chicagói Egyetemen (1966-1984) továbbtanította a fizikai földrajz, az alkalmazott geomorfológia és a környezeti régészet továbbképzését, valamint diplomáciai szemináriumokat a településrégészet és földrajz területén.
Az ETH-Zürichben (1981-1982) bevezette az emberi földrajz új programját, amelyet távozása után is folytattak.
A Texasi Egyetemen (1984 óta) geoarcheológiai és környezeti történelem posztgraduális kurzusokat tartott; kulturális ökológia; történelmi földrajz; táj, a társadalom és a jelentés. 2005-ben megkapta a Texasi Egyetem Kimagasló Tanári Díját. 30 doktorátus (közülük 9 nő) és 16 MA (7 nő) volt Wisconsinban, Chicagóban és Texasban.
1964 Környezet és régészet: Az őskor ökológiai megközelítése
1978 Az emberi földrajz dimenziói: esszék néhány ismert és elhanyagolt témáról
1982 Régészet mint emberi ökológia: módszer és elmélet a kontextuális megközelítéshez
1988 "Szarvasmarha és juhok az új-Spanyolországtól: történelmi elődeik", az Amerikai Geográfusok Egyesületének évfolyamai, 78: 29-56.
1993 "Agronómia tudományának klasszikus hagyománya: a karolingiai mezőgazdaság és agronómia perspektívái", közleményben: PL Butzer és D. Lohrmann (szerk.), Tudomány a nyugati és a keleti civilizációban, Carolingian Times , 539–596.