Pocházel z rodiny chemika Karla Klíče, v útlém věku přišel o vlastní matku. Po obecné škole ve svém rodišti navštěvoval reálku v Praze, jejíž studium však musel z finančních důvodů opustit a pomáhat otci v laboratoři. 1859 ukončil studia na malířské akademii v Praze. Asi od 1857 se začal zaobírat fotografií. V Praze portrétoval mnohé známé osobnosti a usiloval společně s Theodorem Mourkem o zřízení litografického ústavu. 1864 založil v Brně na Rudolfské ulici 26 fotografický ateliér Rafael, který vedl 2 roky společně s otcem. Podle brněnských Neuigkeiten z 1. 1. 1865 se ateliér zabýval také litografií a olejomalbou. V ateliéru pracovala celá rodina, včetně nevlastních sourozenců. Činnost v ateliéru však nenaplňovala jeho tvůrčí ambice a 1866 odešel z Brna, nejprve do Pešti a poté do Vídně, kde se oženil a žil následující dvě desetiletí. V metropoli monarchie se stal populárním svými humoristickými kresbami, uplatňovanými též ve vlastním humoristickém časopise.
Po odchodu z Brna se Karel Klíč vlastním ateliérovým fotografováním na zakázku již nezabýval, i když fotografie a její efektivní rozmnožování stálo v popředí jeho zájmů. 1873 byl přijat mnezi členy Fotografické společnosti ve Vídni. O silvestrovské noci na 1878 vynalezl heliogravuru, v roce 1890 pak stírací hlubotisk. 1891 přesídlil v Anglii do Lancasteru, kde se stal společníkem významného grafického závodu. Po 6 letech se vrátil zpět do Vídně, kde žil jako uznávaná osobnost a tvůrce zásadních metod pro kvalitní tisk. Zemřel téměř slepý.
Odkazy (výběr): Encyklopedie; K. Albert: Karl Klietsch, der Erfinder der Heliogravüre und des Rakeltiefdruckes. Graphische Lehr- u. Versuchsanstalt, Wien 1927; Mezinárodní výstava tisku z hloubky pořádaná na počest vynálezce Karla Klíče. Sborník studií. UPM, Praha 1929; R. Skopec: Karel Václav Klíč a fotografie. ČsF 1954, č.8, s. 75-76; S. Šteinerová a kol.: Bibliografie dějin československé fotografie a kinematografie. Rozpravy NTM Praha 1967; R. Skopec: Začátky brněnské fotografie, ČsF 1976, s. 403; Geschichte der Fotografie in Österreich. I,II. Bad Ischl 1983, s. 137-138; s. 403; P. Scheufler: Galerie c. k. fotografů, Praha 2001; http://albertina.at