K. Barts bija pazīstams kā neoortodoksijas virziena pārstāvis teoloģijā (nereti lietots arī jēdziens “krīzes teoloģija”), nacismam opozīcijā atradušās Apliecinošās baznīcas (Bekennende Kirche) vadošais pārstāvis, daudzsējumu dogmatikas autors, viens no ievērojamākajiem 20. gs. teologiem.

K. Barts dzimis Johanna Frīdriha (Johann Friedrich “Fritz”) un Annas Katarīnas (Anna Katharina) Bartu ģimenē. Viņa tēvs bija teoloģijas profesors un mācītājs. K. Barts studēja Bernes (Universität Bern), Berlīnes (Humboldt-Universität zu Berlin), Tībingenes (Eberhard Karls Universität Tübingen) un Marburgas Universitātē (Philipps-Universität Marburg). Berlīnē viņš klausījās tolaik slavenā teologa Ādolfa fon Harnaka (Carl Gustav Adolf von Harnack) lekcijas.

No 1909. līdz 1911. gadam K. Barts bija palīgmācītājs Ženēvā, no 1911. līdz 1921. gadam – mācītājs Zafenvilas ciemā Šveicē. Šajā dzīves posmā viņš arī apprecējās ar vijolnieci Nelliju Hofmani (Nelly Hoffmann). Viņš bija profesors Getingenes (Georg-August-Universität Göttingen, 1921–1925), Minsteres (Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 1925–1930) un Bonnas (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 1930–1935) Universitātē. 1935. gadā K. Bartam nācās atstāt Vāciju, jo viņš atteicās parakstīt lojalitātes solījumu Ādolfam Hitleram (Adolf Hitler). Atlikušo dzīves daļu viņš bija profesors Bāzeles Universitātē (Universität Basel, 1935–1962). K. Barts nekad nepabeidza doktora studijas, lai gan vairākas universitātes viņam piešķīra goda doktora grādu. 

K. Barts bija sabiedriski aktīvs. Mācītāja darbības gados viņš atbalstīja strādnieku kustību un iestājās par viņu tiesībām. Tolaik viņu sauca par “sarkano mācītāju”. Lielu ietekmi uz teologu atstāja iepazīšanās ar vadošu kristīgo sociālistu, politiķi un brāļu draudzes sludinātāju Kristofu Blumhartu (Christoph Friedrich Blumhardt). Viņu uzrunāja ne tikai K. Blumharta politiskie uzskati, bet arī pārliecība par Kristus augšāmcelšanās realitāti. Vēlāk, pēc Pirmā pasaules kara, K. Barts attālinājās no kristīgo sociālistu kustības, kas saistīts ar viņa teoloģisko uzskatu attīstību, – ideju par Dieva absolūto citādumu un Dieva valstību kā Dieva iniciatīvu bija grūti savietot ar daudzu kristīgo sociālistu uzskatu par Dieva valstības šeitpasaulīgumu, kurā cilvēks ir aktīvs Dieva līdzstrādnieks. Tomēr tas nenozīmē, ka K. Barts zaudēja interesi par politiku. Viņš turpināja paust savu nostāju. K. Barts bija 1934. gadā publicētās Barmenes deklarācijas (Barmer Erklärung) galvenais autors. Deklarācija, kas bija Apliecinošās baznīcas pamatdokuments, pasludināja, ka baznīcai vispirms jābūt lojālai Dievam, līdz ar to noliedzot nacisma sludināto vadoņa kultu – “mēs atmetam aplamo mācību, it kā valstij vajadzētu [..] kļūt par cilvēku dzīves vienīgo un absolūto kārtību un tātad pildīt arī baznīcas sūtību”. K. Barts deklarāciju nosūtīja Ā. Hitleram. 1936. gadā viņš publicēja rakstu, kurā kritizēja filozofu Martinu Heidegeru (Martin Heidegger) par nacisma atbalstīšanu. 1938. gadā K. Barts rakstīja čehu teologam Josefam Hromadkam (Josef Hromádka), ka karavīri, kuri cīnās pret nacistiem, kalpo kristīgam mērķim. Arī gados pēc nacisma sagrāves K. Barts kritizēja baznīcas saistību ar valsti un uzskatīja valsts baznīcas fenomenu par negatīvu baznīcas vēstures faktu. Pēc Otrā pasaules kara K. Barts aktīvi iesaistījās nacisma perioda kritiskas izvērtēšanas un nožēlas procesā vācu protestantismā. Viņš ir viens no Darmštates deklarācijas (Darmstädter Wort, 1947) autoriem. 

Aukstā kara gados K. Barts centās ieturēt pozīciju starp Rietumiem un Austrumiem, nenostājoties nevienā pusē, taču tika kritizēts par to, ka propadomiskā bloka nosodīšanā nav bijis tik konsekvents kā Rietumu kritikā. Viņš atturējās no padomju iebrukuma Ungārijā (1956) nosodīšanas. 

Būdams pasniedzējs, K. Barts regulāri apmeklēja cietumu Bāzelē, lai tur sludinātu. Tādējādi sociāli virzīta pastorālā kalpošana vienmēr bija viņa publiskās darbības daļa. 

Kad sākās Pirmais pasaules karš, 1914. gadā grupa vācu intelektuāļu, starp tiem arī teologi (piemēram, Ā. fon Harnaks), publicēja manifestu, paužot atbalstu vācu militārismam, tāpēc K. Barts dziļi vīlās līdzšinējās vācu teoloģijas autoritātēs. Tas iezīmēja viņa teoloģijas simbolisku pārrāvumu ar politiskajai elitei pietuvināto valdošo vācu protestantu teoloģiju. K. Barts vēlāk to kritizēja kā piemēru tam, ka teoloģija kļūst par antropoloģiju. 1918. gada beigās publicēts teologa vēlāk daudzās valodās tulkotais komentārs Jaunās Derības Vēstulei romiešiem (Der Römerbrief; otrais, pārstrādātais izdevums 1922. gadā). Tajā viņš rakstīja, ka Kristū atklātais Dievs izaicina jebkuru mēģinājumu viņu piesaistīt kādai vienai kultūrai. Vēlāk K. Barts šo domu attīstīja tālāk, postulējot mācību par to, ka atklāsme nav cilvēka empīriskajai pieredzei pieejams objekts, tā nav identificējama ar veidiem, kādos tā kļūst cilvēkam pieejama. Dievs vienmēr paliek lielais citādais. Teoloģiju K. Barts uzskatīja par zinātni, kurai primāri jābūt saistītai ar baznīcu. Tas gan nenozīmē, ka viņš uzskatītu Bībeli par nemaldīgu un noliegtu teksta vēsturiskās kritikas un citu metožu lomu Bībeles izpētē. “Bībele ir Dieva vārds tādā mērā, kādā Dievs caur to runā,” viņš rakstīja. Dieva vārdu K. Barts saprata kā cilvēkiem darītu pieejamu trijos veidos: kā atklājušos Kristū, kā rakstītu un kā sludinātu vārdu. Līdzās sava laika protestantismam viņš kritizēja arī Romas katolicismu, uzskatot, ka tas patiesību padara statisku. K. Barts pozitīvi vērtēja Otrā Vatikāna koncila (1962–1965) dokumentus, lai gan vēl aizvien norādīja uz būtiskām atšķirībām protestantu un katoļu eklesioloģijā. 

Tradicionālo doktrīnu par izredzētību, saskaņā ar kuru daļa cilvēku ir lemti mūžīgam sodam, K. Barts apvērsa ar mācību par to, ka Dievs izredzēja cilvēci mūžīgai dzīvībai. Kristū cilvēki ir izredzēti un attaisnoti. Vienlaikus viņš neuzskatīja, ka ir universālists.

K. Barts reliģijas jēdzienu lietoja negatīvā nozīmē, apzīmējot ar to cilvēku pašu centienus aizsniegt Dievu. Tas attiecās arī uz kristietību tajos gadījumos, kad tā, viņaprāt, bija novirzījusies no Jaunās Derības mācības.

Laikā no 1932. līdz 1967. gadam K. Barts trīspadsmit grāmatās publicēja savu apjomīgo “Baznīcas dogmatiku” (Kirchliche Dogmatik), kas tā arī palika nepabeigta. Tajā viņš aplūkoja četras teoloģijas pamattēmas: atklāsmi, Dievu, radīšanu un atpirkšanu. Vēl viens starptautiski pazīstams K. Barta darbs ir “Ievads evaņģēliskajā teoloģijā” (Einführung in die evangelische Theologie). Tas balstīts viņa lekcijās, kas 20. gs. 60. gados lasītas Bāzeles un Čikāgas Universitātē (University of Chicago) un Prinstonas Teoloģiskajā seminārā (Princeton Theological Seminary). Kopumā K. Barts ir vairāk nekā 500 grāmatu, rakstu un referātu autors. 

K. Barta izpratne par kristību atšķīrās no viņa konfesionālās tradīcijas – reformātu prakses, jo K. Barts noliedza zīdaiņu kristību. Kristības viņam saistījās ar ticības apliecināšanu. Tomēr viņš nekristījās atkārtoti, jo uzskatīja, ka viņa kristības, lai arī ne līdz galam pareizas, ir spēkā. 

K. Barta teoloģija, kas atradās starp liberālo un konservatīvo teoloģiju, daudziem 20. gs. bija jauns pavērsiens, kas ļāva citādi paraudzīties uz teoloģiju. Atzinīgi vērtēta autora pievēršanās kristoloģijai un trinitārismam, taču K. Barts arī kritizēts par to, ka pārlieku akcentējis Dieva absolūto citādumu (arī viņš pats dzīves beigās mīkstināja šo savas mācības daļu un rakstīja par Dieva cilvēciskumu) un ka viņa kristocentrisms izslēdz iespēju pozitīvi raudzīties uz citām reliģijām. Viņu kritizējis, piemēram, Pauls Tillihs (Paul Tillich), kurš norādīja uz abu domātāju atšķirībām, – P. Tillihs sāk ar cilvēku jautājumiem, uz kuriem tad dievišķā atklāsme sniedz atbildi, K. Barts – “no augšas”, no atklāsmes. P. Tillihs arī uzsvēra, ka K. Barta negatīvais uzskats par cilvēku ved pie misticisma krasa nolieguma. Tāpat P. Tillihs uzskatīja, ka K. Barts, līdzīgi kā vairums Vācijas kristiešu nacisma periodā, pārāk vēlu un nepietiekami uzstājās pret nacistu antisemītismu. 

K. Barta teoloģija ietekmējusi grupu teologu, īpaši postliberālo virzienu teologu – Hansu Freiju (Hans Wilhelm Frei), Džordžu Lindbeku (George Arthur Lindbeck), Stenliju Hauervasu (Stanley Hauerwas) u. c.

1962. gadā K. Barts apmeklēja Amerikas Savienotās Valstis (ASV) un lasīja lekcijas vairākās augstskolās. Tajā pašā gadā žurnāls Time, godinot viņa starptautisko atpazīstamību, ievietoja K. Barta attēlu uz numura vāka. Vēl pirms tam, 1950. gadā, K. Barts tika ievēlēts par Amerikas Mākslu un zinātņu akadēmijas (American Academy of Arts and Sciences) ārzemju goda locekli.

1948. gadā K. Barts uzrunāja Pasaules baznīcu padomes (World Council of Churches) pirmo asambleju Amsterdamā (Nīderlandē). Viņu ielūdza piedalīties Otrajā Vatikāna koncilā, taču veselības problēmu dēļ viņš tajā nevarēja piedalīties. Romu kā pāvesta viesis K. Barts apmeklēja jau pēc koncila – 1967. gadā.