O Τσαρλς Λάτουιτζ Ντότζσον (Charles Lutwidge Dodgson), όπως ήταν το πραγματικό του όνομα, γεννήθηκε στο Ντάρσμπερι της βορειοδυτικής Αγγλίας στις 27 Ιανουαρίου 1832. Η οικογένεια του ήταν Βορειοαγγλικής καταγωγής, ιδιαίτερα συντηρητική, διατηρώντας παραδοσιακά ισχυρούς δεσμούς με την Αγγλικανική Εκκλησία. Η πλειοψηφία των προγόνων του, προέρχονταν από την μεσαία ή ανώτερη τάξη, καταλαμβάνοντας συχνά θέσεις στην εκκλησία και στο στρατό. Ο προπάππους του υπήρξε επίσκοπος, ενώ ο παππούς του ήταν αρχηγός του στρατού, όταν πέθανε το 1803 εν ώρα μάχης. Ο πατέρας του είχε ιδιαίτερη κλίση στα μαθηματικά, ωστόσο απέρριψε το ενδεχόμενο να ακολουθήσει μία ακαδημαϊκή σταδιοδρομία, επιλέγοντας το ρόλο του εφημέριου. Υπήρξε ενεργό μέλος της Αγγλικανικής εκκλησίας και ένθερμος υποστηρικτής του Τζον Χένρυ Νιούμαν, ο οποίος ηγήθηκε του κινήματος της Οξφόρδης, διαδραματίζοντας σημαντικό ρόλο στην επιστροφή της Εκκλησίας της Αγγλίας στον καθολικισμό. Το 1827, παντρεύτηκε την πρώτη του ξαδέλφη, Φράνσις Τζέην Λούτγουϊτζ, με την οποία απέκτησε συνολικά έντεκα παιδιά, επτά κόρες και τέσσερις γιους, μεταξύ αυτών και ο Τσαρλς.
Ο Κάρολ γεννήθηκε και έζησε τα πρώτα του παιδικά χρόνια στο Daresbury της βόρειας Αγγλίας ενώ σε ηλικία έντεκα ετών, ακολούθησε την οικογένειά του στο χωριό Croft-on-Tees, όπου μετακόμισε. Οι πρώτες του σπουδές περιλάμβαναν μαθήματα κατ’ οίκον, αλλά στα δώδεκά του χρόνια, οι γονείς του τον έστειλαν σε ιδιωτικό σχολείο, στη γειτονική περιοχή του Ρίτσμοντ. Τον αμέσως επόμενο χρόνο, μεταφέρθηκε στο Rugby School, ένα από τα παλαιότερα δημόσια σχολεία του Ηνωμένου Βασιλείου. Οι επιδόσεις του υπήρξαν εξαιρετικές, ωστόσο ο ίδιος σημείωσε αργότερα για την περίοδο της φοίτησής του,
…δεν μπορώ να πω πως αναπολώ τη ζωή μου στο δημόσιο σχολείο με κάποια αίσθηση ευχαρίστησης.
Τον Ιανουάριο του 1851 εγκαταστάθηκε στην Οξφόρδη, όπου φοίτησε στο κολέγιο Christ Church, στο οποίο είχε σπουδάσει παλαιότερα και ο πατέρας του. Λίγες μόλις ημέρες αργότερα του ανακοινώθηκε ο θάνατος της μητέρας του, πιθανόν από μηνιγγίτιδα ή καρδιακή προσβολή. Οι ακαδημαϊκές του επιδόσεις υπήρξαν υψηλές, ειδικότερα στα μαθηματικά, εξασφαλίζοντάς του υποτροφίες και άλλες διακρίσεις. Τον Οκτώβριο του 1855 έγινε λέκτορας του κολεγίου στα μαθηματικά, θέση που θα διατηρούσε μέχρι το 1881. Του χορηγήθηκε υποτροφία (studentship) από το Christ Church, την οποία διατήρησε φροντίζοντας να ακολουθήσει τα θρησκευτικά ήθη που επέβαλε το κολέγιο, μεταξύ αυτών και την υπόσχεση να παραμείνει άγαμος. Στις 22 Δεκεμβρίου του 1862, χρίστηκε διάκονος της Εκκλησίας της Αγγλίας, ωστόσο δεν ανελίχθηκε στην εκκλησιαστική ιεραρχία, όπως αναμενόταν. Δεν είναι γνωστοί οι λόγοι για τους οποίους αρνήθηκε μία τέτοια εξέλιξη, κάτι που υπό φυσιολογικές συνθήκες θα οδηγούσε στην αποβολή του από το κολέγιο, αν ο τότε πρύτανης, Χένρι Λίντελ, δεν επέτρεπε στον Ντότζσον να παραμείνει, παραβιάζοντας ανεξήγητα τους κανόνες του κολεγίου. Μία από τις ερμηνείες που έχουν διατυπωθεί, προκειμένου να εξηγηθεί η στάση του Ντότζσον, είναι πως διαπνεόταν εκείνη την περίοδο από συναισθήματα ενοχής και αμαρτίας, όπως ο ίδιος εκφράζει μέσα στα ημερολόγιά του, αν και δεν είναι σαφείς οι λόγοι που τον οδηγούσαν σε τέτοιου είδους σκέψεις. Είναι πιθανό να υπήρξε διστακτικός και λόγω γενικότερων αμφιβολιών του απέναντι στην ίδια την Αγγλικανική Εκκλησία. Ο πρώτος του βιογράφος, Στιούαρτ Ντότζσον Κόλλιγκγουντ, αποδίδει εν μέρει την απόφασή του στον τραυλισμό του, που θα τον δυσκόλευε να κηρύττει, αν και όπως ο ίδιος σημειώνει, δεν ήταν λίγες οι φορές που κήρυττε ανεπίσημα.
Με την ιδιότητα του μαθηματικού, ο Ντότζσον δημοσίευσε αρκετά βιβλία, ως επί το πλείστον εγχειρίδια, όπως τα A syllabus of plane algebraical geometry (1860), Two Books of Euclid (1860), The Formulae of Plane Trigonometry (1861), Condensation of Determinants (1866), Elementary Treatise on Determinants (1867), Examples in Arithmetic (1874), Euclid and his modern rivals (1879), Curiosa Mathematica, Part I: A New Theory of Parallels (1888) και Curiosa Mathematica, Part II: Pillow Problems thought out during Sleepless Nights (1893). Κανένα από τα έργα αυτά δεν διήρκεσε στο χρόνο, ούτε είχε σημαντική συμβολή στα μαθηματικά, αλλά το βιβλίο Euclid and his modern rivals στο οποίο υπερασπίζεται τη χρήση των Στοιχείων του Ευκλείδη για τη διδασκαλία της γεωμετρίας, παρουσιάζει ιστορικό ενδιαφέρον, ενώ είναι γραμμένο σε μορφή θεατρικού έργου, περιγράφοντας την εμφάνιση του φαντάσματος του Ευκλείδη μπροστά στους σύγχρονους μαθηματικούς.
Από μικρός είχε δείξει την ικανότητά του να σκαρώνει διάφορα παιγνίδια για να διασκεδάζει τα μικρά του αδέλφια. Έτσι θυμήθηκε την παλιά του τέχνη και άρχισε να ψυχαγωγεί τα νεαρά κορίτσια του κοσμήτορα του κολλεγίου Χένρι Τζορτζ Λίντελ, την Αλίκη, την Λορίνα και την Έντιθ. Η εγγενής βραδυγλωσσία του τον βοηθούσε να προσεγγίζει με ευκολία και να γίνεται φίλος με τα μικρά παιδιά. Την ίδια περίοδο διασκέδαζε τα παιδιά του συγγραφέα Τζορτζ ΜακΝτόναλντ και του ποιητή λόρδου Τένισον.
Η Αλίκη με τις δύο αδελφές της επισκέπτονταν συχνά τον νεαρό επιμελητή μαθηματικών στο διαμέρισμά του στο κολλέγιο, συνοδευόμενα, όπως ήταν πρέπον, από την γκουβερνάντα τους Μις Πρίκετ, που έδωσε και το πρότυπο της Κόκκινης Βασίλισσας στο μυθιστόρημά του «Μέσ’ από τον Καθρέφτη και τι βρήκε η Αλίκη εκεί».
Στις 4 Ιουλίου 1862, ο Ντότζσον και ο φίλος του Ρόμπινσον Ντάκγουρθ, εταίρος στο Κολλέγιο της Αγίας Τριάδας (Trinity College) της Οξφόρδης, πήγαν με τα τρία κοριτσάκια βαρκάδα στον Τάμεση. Ξεκίνησαν από την Οξφόρδη, έφτασαν στο Γκόντστοου, λίγο βορειότερα, έκαναν πικ-νικ στην όχθη, και επέστρεψαν στο Κράιστ Τσερτς αργά το βράδυ. «Την ημέρα εκείνη», έγραψε ο Ντότζσον στο ημερολόγιό του, «τους διηγήθηκα μια εντελώς απίθανη ιστορία, τις “Περιπέτειες τής Αλίκης στο βάθος τής Γης” (“Alice’s Adventures Underground”) και ανέλαβα την υποχρέωση να τη γράψω για την Αλίκη».
Ο ίδιος παρέδωσε το βιβλίο στην νεαρή κοπέλα, αλλά δεν πίστευε ότι αυτό επρόκειτο να εκδοθεί. Με την προτροπή του μυθιστοριογράφου Χένρι Κίνγκσλεϊ, που το διάβασε στο σπίτι των Λίντελ και του φίλου του Τζον ΜακΝτόναλντ, αποφάσισε να το ξαναδουλέψει και τελικά να το εκδώσει το 1865 με τον τίτλο «Η Αλίκη στη Χώρα των Θαυμάτων» («Alice’s Adventures in Wonderland»). Η επιτυχία του βιβλίου ήταν μεγάλη και ο Κάρολ σκέφτηκε να γράψει την συνέχεια του. Τον Δεκέμβριο του 1871 εξέδωσε το «Μέσ’ από τον Καθρέφτη και τί βρήκε η Αλίκη εκεί» («Through the Looking-Glass and What Alice Found There»)
Σημαντικό μέρος της καλλιτεχνικής ζωής του Λιούις Κάρολ, περιλαμβάνει η ενασχόλησή του με την φωτογραφία, με την οποία ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή, περίπου το 1851, σε σχετική έκθεση στο Λονδίνο. Το 1856, απέκτησε την πρώτη του φωτογραφική μηχανή, κατασκευασμένη από την εταιρεία του Thomas Ottewill, και ξεκίνησε να ασχολείται ερασιτεχνικά με τη λήψη φωτογραφιών. Δάσκαλός του στην εκμάθηση της τεχνικής της φωτογραφίας, υπήρξε ο φίλος του, Reginald Southey. Το 1863 νοίκιασε ένα φωτογραφικό στούντιο, όπου συγκέντρωσε το σύνολο του φωτογραφικού εξοπλισμού του, ενώ πέντε χρόνια αργότερα εξασφάλισε άδεια για την δημιουργία ενός ανάλογου χώρου μέσα στο κτίριο του κολεγίου του Christ Church.
Εκτιμάται πως σε διάστημα 24 ετών, δημιούργησε συνολικά περίπου τρεις χιλιάδες φωτογραφίες, εκ των οποίων διασώζονται σήμερα λιγότερες από χίλιες και οι περισσότερες από αυτές είναι προσωπογραφίες. Αντικείμενο έντονου σχολιασμού έχουν γίνει ορισμένες φωτογραφίες του Κάρολ, που απεικονίζουν γυμνά νεαρά κορίτσια, αν και πιθανότατα τέτοιου είδους φωτογραφήσεις ήταν συνήθεις για την εποχή εκείνη, ενώ παράλληλα έγιναν και με τη συναίνεση των γονέων τους. Το 1858 συμμετείχε σε έκθεση φωτογραφίας, στο Λονδίνο, χρηματοδοτούμενη από την Φωτογραφική Ένωση Λονδίνου (Photographic Society of London). Το φωτογραφικό του έργο διακόπηκε ξαφνικά τον Αύγουστο του 1880. Σήμερα θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους φωτογράφους της εποχής του, ο οποίος κατάφερε να διαμορφώσει ένα προσωπικό ύφος στις φωτογραφίες του, ασκώντας παράλληλα επίδραση σε μεταγενέστερους μοντέρνους φωτογράφους.
Κατά τη διάρκεια της ζωής του, ο Λιούις Κάρολ είχε αρκετές “παιδικές φίλες” (child-friends, όπως ο ίδιος τις αποκαλούσε), νεαρά κορίτσια που βρίσκονταν στην προεφηβική περίοδο, ενώ παρουσιάζεται ως δεδομένη η αγάπη του και η προσήλωσή του στα παιδιά. Το γεγονός αυτό, έχει συχνά ερμηνευτεί από αρκετούς σύγχρονους βιογράφους του ως δείγμα παιδοφιλίας, σε πλατωνικό ωστόσο επίπεδο. Προς υποστήριξη αυτής της ερμηνείας, προβάλλονται ρομαντικές και θερμές επιστολές του προς “παιδικές φίλες” καθώς και φωτογραφίες του – ορισμένες από αυτές γυμνές – που απεικονίζουν νεαρά κορίτσια. Σύμφωνα με τον βιογράφο του Κάρολ, Μόρτον Ν. Κοέν,¨
δεν μπορούμε να γνωρίζουμε σε ποιον βαθμό, οι σεξουαλικές ορμές του Ντότζσον βρίσκονται πίσω από την προτίμησή του να ζωγραφίζει και να φωτογραφίζει γυμνά παιδιά. Εκείνος υποστήριζε πως η προτίμηση αυτή ήταν καθαρά αισθητική. Ωστόσο, με δεδομένη την συναισθηματική του προσήλωση στα παιδιά καθώς και την εκτίμησή του απέναντι στις αισθητικές τους φόρμες, ο ισχυρισμός του ότι το ενδιαφέρον του ήταν αυστηρά καλλιτεχνικό, είναι αφελής.
O Κοέν, καθώς και άλλοι βιογράφοι, έχουν επίσης ισχυριστεί πως ο Κάρολ είναι πιθανό να ζήτησε σε γάμο την εντεκάχρονη Άλις Λίντελ, αν και κάτι τέτοιο δεν έχει αποδειχθεί ούτε υποστηρίζεται από τα διαθέσιμα ημερολόγια του. Οι απόψεις περί ενδεχόμενης παιδοφιλίας του Κάρολ συνδέονται συχνά με τα χαμένα ημερολόγιό του, και προβάλλονται ως μία πιθανή εξήγησή τους, θεωρώντας δηλαδή πως αυτά περιέχουν αναφορές στην “ιδιαιτερότητα” του.
Πρόσφατες μελέτες της Καρολάιν Λιτς, επιδιώκουν να ανατρέψουν αυτή τη διαδεδομένη αντίληψη για τον Κάρολ. Η συγγραφέας υποστηρίζει πως η δεδομένη αγάπη του για τις παιδικές του φίλες έχει τονιστεί υπερβολικά, χωρίς να υπάρχουν επαρκείς ενδείξεις για ενδεχόμενη παιδοφιλία, ενώ χαρακτηρίζει πολλές από τις παγιωμένες απόψεις γύρω από την προσωπικότητά του ως “μύθο” που έχει διατηρηθεί στο πέρασμα των χρόνων από την πλειοψηφία των βιογράφων του. Έπειτα από μελέτη των ημερολογίων του Κάρολ, καταλήγει στο συμπέρασμα πως πολλές από τις αποκαλούμενες παιδικές του φίλες ήταν στην πραγματικότητα μεγαλύτερης ηλικίας, ενώ τονίζει και τις σχέσεις του με ενήλικες γυναίκες. H αμφισβήτηση των υποθέσεων περί παιδοφιλίας του Κάρολ, στηρίζεται επίσης στο επιχείρημα πως τέτοιου είδους σύγχρονες ερμηνείες, δεν λαμβάνουν υπόψη τις ιδιαίτερες αντιλήψεις, σε ζητήματα αισθητικής και ηθικής, που ίσχυαν κατά τη Βικτωριανή εποχή.
Παρά την επιτυχία του ως συγγραφέας, μετά την έκδοση της Αλίκης στη Χώρα των Θαυμάτων, ο Κάρολ συνέχισε να διδάσκει στο κολέγιο του Christ Church, όπου και διέμενε, μέχρι το 1881. Τότε εγκατέλειψε τη διδασκαλία των μαθηματικών και τα επόμενα χρόνια αφοσιώθηκε αποκλειστικά στο συγγραφικό του έργο. Το 1869, απέκτησε ένα σπίτι στο Γκίλντφορντ, όπου έζησε μέχρι το τέλος της ζωής του, μαζί με τις έξι αδελφές του. Απεβίωσε στις 14 Ιανουαρίου του 1898 από πνευμονία.