Γεννήθηκε στην Τρίπολη Αρκαδίας το έτος 1896. Ήταν δευτερότοκο παιδί του νομομηχανικού Γεώργιου Καρυωτάκη, με καταγωγή από τη Συκιά Κορινθίας, και της Αικατερίνης Σκάγιαννη από την Τρίπολη. Λόγω της εργασίας του πατέρα του, η οικογένειά του αναγκαζόταν να αλλάζει συχνά τόπο διαμονής. Τα παιδικά του χρόνια τα πέρασε στη Λευκάδα, το Αργοστόλι, τη Λάρισα, την Πάτρα, την Καλαμάτα, την Αθήνα (1909-1911) και τα Χανιά όπου έμειναν ως το 1913 λόγω των συνεχών μεταθέσεων του πατέρα του. Στην εφηβική του ηλικία 1909-1911 βρέθηκε στην Αθήνα και από το 1911-1913 στα Χανιά. Εκεί ερωτεύτηκε την Άννα Σκορδύλη. Αποφοίτησε το 1913 από το 1ο Γυμνάσιο Χανίων με βαθμό «λίαν καλώς». Από νεαρή ηλικία, περίπου δεκαέξι ετών, δημοσίευε ποιήματά του σε παιδικά περιοδικά, ενώ το όνομά του αναφέρεται και σε διαγωνισμό διηγήματος της Διαπλάσεως των παίδων.Το 1914 ο Κώστας Kαρυωτάκης μετέβη στην Αθήνα για σπουδές στη Νομική Σχολή και στα τέλη του 1917 απέκτησε το πτυχίο του. Το 1916, φοιτητής στο Β΄ έτος Νομικής, άρχισε να δημοσιεύει ποιήματά του σε λαϊκά περιοδικά αλλά και σε εφημερίδες όπως η Ακρόπολη. Το 1917 ο πατέρας του απολύθηκε από το δημόσιο ως αντιβενιζελικός.Για ένα διάστημα ο Καρυωτάκης επιχείρησε να ασκήσει το επάγγελμα του δικηγόρου, ωστόσο η έλλειψη πελατείας τον ώθησε στην αναζήτηση θέσης δημοσίου υπαλλήλου. Διορίστηκε υπουργικός γραμματέας Α΄ στη Νομαρχία Θεσσαλονίκης, ενώ, μετά την οριστική απαλλαγή του από τον ελληνικό στρατό (παρουσιάσθηκε μόνο για λίγες μέρες), τοποθετήθηκε σε διάφορες δημόσιες υπηρεσίες, μεταξύ των οποίων οι νομαρχίες Σύρου, Άρτας και Αθήνας.Η πρώτη του ποιητική συλλογή, Ο Πόνος του Ανθρώπου και των Πραμάτων, δημοσιεύτηκε το 1919. Τον ίδιο χρόνο εξέδωσε το σατιρικού περιεχομένου περιοδικό Η Γάμπα, του οποίου η δημοσίευση όμως απαγορεύτηκε μετά από έξι τεύχη κυκλοφορίας. Η δεύτερη συλλογή του, υπό τον τίτλο Νηπενθή, εκδόθηκε το 1921. Την ίδια περίοδο συνδέθηκε με την ποιήτρια Μαρία Πολυδούρη (1902-1930). Το Δεκέμβριο του 1927 εκδόθηκε η τελευταία του ποιητική συλλογή με τίτλο Ελεγεία και Σάτιρες. Το Φεβρουάριο του 1928 αποσπάστηκε στην πόλη της Πάτρας και λίγο αργότερα στην Πρέβεζα.Λίγους μήνες αργότερα άφησε την τελευταία του πνοή κάτω από ένα ευκάλυπτο με το πιστόλι στην καρδιά.