Pamatizglītību guvis mājmācībā. Studējis teoloģiju Jēnas, Vircburgas, Heidelbergas un Strasbūras universitātēs no 1802. līdz 1805. gadam.

No 1805. līdz 1814. gadam Kurzemē strādājis par mājskolotāju, Napoleona iebrukuma laikā devās uz Poltavas apgabalu mūsdienu Ukrainas teritorijā, kur apguva krievu valodu. 1814. gadā K. Hūgenbergers kļuva par luterāņu mācītāju Ārlavas un Rojas draudzē. Bija Piltenes apgabala prāvests (1833–1835). 19. gs. 40. gadu beigās K. Hūgenbergers iesaistījās palīdzības darbos, kad Kurzemē uzliesmoja holēras sērga.

Aktīvi darbojās Latviešu literārajā (draugu) biedrībā, no 1851. līdz 1854. gadam bija tās priekšsēdētājs. K. Hūgenbergers padziļināti interesējās par latviešu valodniecību un publicēja rakstus par šo tēmu Latviešu literārās (draugu) biedrības periodiskajā izdevumā “Magazin”.

K. Hūgenbergers darbojies galvenokārt kā tulkotājs. Nozīmīgākais K. Hūgenbergera darbs ir atdzejojumu krājums “Derīgs laika kavēklis”, kas nāca klajā divās daļās 1826. un 1827. gadā. Tas raksturīgs tautas apgaismības vēlīnajam posmam, kad didaktisko dzeju nomainīja Veimāras klasikas atdzeja – tā saistīta ar interesi par latviešu valodas poētiskajām iespējām.

Šajā krājumā publicēti pirmie Johana Volfganga Gētes (Johann Wolfgang Goethe) dzejas tulkojumi latviešu valodā: “Ziedu dziesmiņa” (Mailied), “Zveinieks” (Der Fischer), “Puisis un sudmal-ūdentiņš” (Der Junggesell und der Mühlbach) un citi. K. Hūgenbergers krājumā iekļāvis arī Frīdriha Šillera (Friedrich Schiller) dzejoļu un balāžu tulkojumus: “Meitiņa no svešuma” (Das Mädchen aus der Fremde), “Tā dziesma no pulksteņa” (Das Lied von der Glocke), “Gājums uz dzelzes cepli” (Der Gang nach dem Eisenhammer), “Priekiem” (An die Freude), “Cimds” (Der Handschuh) un “Tā bērna-slepkave” (Die Kindsmörderin). Krājuma otrajā daļā K. Hūgenbergers gandrīz pilnībā atdzejojis Johana Pētera Hēbeļa (Johann Peter Hebel) 1803. gadā publicēto dzejas krājumu “Alemaņu dzejoļi” (Allemannische Gedichte). Turklāt K. Hūgenbergers tulkojis arī Kristiāna Firhtegota Gellerta (Christian Fürchtegott Gellert), Johana Benjamina Mihaelisa (Johann Benjamin Michaelis), Gotlība Konrāda Pfefela (Gottlieb Kontrad Pfeffel), Tērbatas Baltijas vācu dzejnieka Karla Petersena (Carl Petersen) dzeju. Šis K. Hūgenbergera krājums iezīmēja kvalitatīvu pagriezienu latviešu literatūrā un konceptuālu pieteikumu jaunam virzienam latviešu dzejā.

K. Hūgenbergers bija produktīvs laikraksta “Latviešu Avīzes” un žurnāla “Tas Latviešu Ļaužu Draugs” līdzautors, kur publicēja gan literārus, gan publicistiskus darbus. Mūža otrajā pusē viņš pievērsās tradicionālo tautas apgaismības sacerējumu tulkošanai, 1839. gadā kopā ar Frīdrihu Nikolausu Paufleru (Friedrich Nicolaus Pauffler) tulkodams Vandsbekas tautas apgaismotāja Matiāsa Klaudiusa (Matthias Claudius) stāstu “Pāvila Erdmana svētki” (Paul Erdmann’s Fest), savukārt 1852. gadā – Šveices tautas apgaismības rakstnieka Jeremijas Gothelfa (Jeremia Gotthelf) romāna “Kalps Uli” (Uli der Knecht) pirmās daļas pārstrādātu tulkojumu “Gājēja ceļš uz laimi”.

1851. un 1852. gadā K. Hūgenbergers publicēja brošūru sēriju “Kapeiķu grāmatiņas (Schillings-Bücher) no Amburģes”, kurās bija iekļauti dažāda satura apgaismojoši teksti. Tas bija Hamburgas grāmatu sērijas tulkojums, kas bija saistīts ar 19. gs. vidus vācu Iekšējās misijas aktivitātēm un iecerēts zemāko sabiedrības slāņu apgaismošanai 18. gs. tradīcijās. K. Hūgenbergera grāmatā “Daždažādi raksti” (1855) publicēti Augusta fon Kocebū (August von Kotzebue) un Gotfrīda Augusta Birgera (Gottfried August Bürger) darbu tulkojumi.

K. Hūgenbergers darbojies arī reliģiskās literatūras laukā. No 1844. līdz 1846. gadam četrās daļās tika izdots viņa darbs “Garīgas dziesmas, latviešiem no jauna iztulkotas un noskandētas”, kur dominēja galvenokārt 17. gs. vācu baroka garīgo dziesmu tulkojumi.

Vairāki K. Hūgenbergera darbi palikuši rokrakstā. Tie glabājas Latvijas Nacionālās bibliotēkas Reto grāmatu un rokrakstu nodaļā un Latvijas Universitātes Akadēmiskās bibliotēkas Misiņa bibliotēkā. K. Hūgenbergera rokrakstā atstātās dienasgrāmatas un atmiņas, kurās attēlota Napeolona karu atmosfēra Kurzemē un mācītāja darba ikdiena, pagaidām nav atrastas, bet to fragmentārs pārstāsts sniegts Kārļa Kundziņa pētījumā “Kārlis Hūgenbergers: Latviešu tautas draugs un dziesminieks” (1890).