Carl Orff werd geboren in München, als telg uit een geslacht van Beierse militairen, en bleek al snel een wonderkind dat op zijn vijfde piano, orgel en cello begon te spelen, maar meer interesse ontwikkelde voor het componeren – een vaardigheid die hij zichzelf met hulp van zijn moeder aanleerde – dan voor het uitvoeren van muziek.
Zijn vroegste werk, dat hoofdzakelijk bestaat uit liederen op teksten van Duitse dichters, werd gepubliceerd op zijn zestiende en het vertoont invloeden van Stravinsky, Debussy, Schönberg – hoewel hij zeker niet tot de (2e) Weense School gerekend kan worden – en Strauss, van welke laatste hij het idee tot het componeren van een omvangrijk werk op basis van Nietzsche’s Also Sprach Zarathustra overnam, een jaar later gevolgd door zijn eerste opera Gisei, das Opfer. Op zijn negentiende studeerde hij aan de Hochschule fur Musik und Theater in München, maar hij werd bij het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog opgeroepen voor het Duitse leger en hij raakte in de loopgraven ernstig gewond.
In het midden van de jaren 1920 begon Orff vroegere werken, waaronder Claudio Monteverdi’s op dat moment weinig bekende opera L’Orfeo, om te werken tot eigentijdse Duitse versies. Ook formuleerde hij zijn eigen ideeën over wat hij ‘elementaire muziek’ noemde, gebaseerd op het klassiek-Griekse principe van eenheid in de kunsten, waarbij klank, dans, poëzie, theater, beeld en ontwerp tot een wagneriaans Gesamtkunstwerk worden samengevoegd.
In 1924 nam hij afstand van vrijwel al zijn eerdere composities en stichtte samen met de danspedagoge Dorothee Günther de Günther Schule voor gymnastiek, muziek en dans, waar hij zijn hele verdere leven aan verbonden is gebleven, en waar hij zijn ideeën over de muzikale vorming van kinderen verder ontwikkelde en als Schuliverk op papier zette.
Vanwege zijn getoonde belangstelling voor middeleeuwse legenden en tradities werd Orff door Hitler verzocht om de Europese kloosters af te struinen op zoek naar oude liederen en volkswijsjes. Onder zijn vondsten bevond zich onder meer het manuscript Carmina Burana, waarin opgenomen een aantal goliardenliederen, dat hij verwerkte in het gelijknamige eerste deel van de trilogie Trionfi voor symfonieorkest, koor en solisten, waarmee hij voor het eerst – en dan in nazi-Duitsland – groot succes boekte, en waar hij ook vandaag de dag nog zijn bekendheid aan ontleent.
Vanwege de associaties met het fascisme heeft de Italiaanse regisseur Pier Paolo Pasolini er delen uit gebruikt bij de scènes over marteling en moord in zijn film Sald, or the 120 Days of Sodom. Orffs hele verhouding tot het naziregime was tamelijk dubieus, omdat hij een van de weinige componisten was die reageerden op het officiële verzoek om nieuwe muziek bij Shakespeare’s MidsummerNight’s Dream te schrijven als vervanging van de muziek van de joodse componist Felix Mendelssohn.
Ook weigerde hij een goed woordje te doen voor zijn vriend Kurt Huber – een van de oprichters van de verzetsbeweging Die Weifie Rosé — die door de nazi’s ter dood was veroordeeld, omdat het hem, zoals hij de vrouw van Huber meedeelde, wel eens zijn net succesvol begonnen carrière zou kunnen kosten. Geplaagd door schuldgevoel heeft hij later wel een brief aan zijn reeds omgebrachte vriend geschreven waarin hij hem om vergeving vraagt. Voor zijn bewering na afloop van de oorlog dat hij zelf ook lid was van Die Weifie Rosé is nooit enig ander bewijs gevonden dan zijn eigen woorden.
Zijn belangrijkste werken van na de oorlog – Antigonae, Oedipus der Tyrann, Prometheus en De temporum jine comoedia of Spel aan het einde der tijden – zijn gebaseerd op onderwerpen en teksten uit de klassieke Oudheid en bouwen voort op de taal van de Carmina Burana, maar zijn zo kostbaar in hun vormgeving dat ze zelden worden uitgevoerd, zelfs niet in Duitsland.
Toen hij stierf in zijn geboortestad München had hij vier huwelijken achter de rug, waarvan alleen uit het eerste een dochter werd geboren die hij later heeft afgewezen. Op zijn grafsteen staan slechts zijn naam en de data van geboorte en dood vermeld, en de inscriptie Summus Finis of Het uiteindelijke doel.