Барон, тайный советник (с 5.04.1797). Из дворянского рода, происходящего от нюрнбергского патриция Х. Бюлера, возведённого 21.04.1622 в дворянское достоинство имп. Священной Римской империи Фердинандом II. Родился в Штутгарте и был старшим из четырёх сыновей действительного тайного советника барона Якова Альбрехта Бюлера (1722-1794), находившегося на службе у герцога Вюртембергского, от брака с Елизаветой Ивановной Гросс. В 1784 Я.А. Бюлер грамотой имп. Иосифа II был возведён с нисходящим его потомством в баронское Римской империи достоинство.
Карл Бюлер получил образование в Тюбингенском и Геттингенском университетах, после чего вступил в русскую службу. Его родной дядя с материнской стороны Ф.И. Гросс состоял чрезвычайным посланником русского двора при Нижнесаксонском округе, и благодаря его содействию барон Бюлер был причислен к этому посольству и получал от своего дяди неоднократные поручения по делам русской службы.
В конце 1772 барон Бюлер был отправлен Гроссом в С.-Петербург с различными делами и по приезде туда был принят в 1773 на русскую службу, назначенный, по распоряжению Государственной Коллегией иностранных дел, в российскую миссию в Гамбурге переводчиком в канцелярию Гросса. В 1776 он был произведён в титулярные советники, а в 1780 - в коллежские асессоры. 14.11.1781 Бюлер был сделан советником посольства во Франкфурте-на-Майне с назначением состоять при графе Н. П. Румянцеве. Произведенный 12.02.1786 в канцелярии советники, он в 1787 был командирован к генерал-фельдмаршалу кн. Г.А. Потёмкину и назначен начальником его дипломатической канцелярии для ведения переписки на иностранных языках, состоя вместе с тем и начальником полевых почт. После взятия Очакова Бюлер был произведён (14.04.1789) в статские советники и в том же году в декабре назначен чрезвычайным посланником и полномочным министром к Мюнхенскому двору. Оставаясь по-прежнему в армии при Г.А. Потёмкине, в 1791 был отправлен в Вену для поздравления от имени светлейшего князя и русской армии имп. Леопольда II с восшествием на престол; кроме того, ему было поручено узнать намерения венского кабинета относительно военных действий против общего неприятеля. Вскоре после этого князь Потемкин скончался, и по распоряжению высшего начальства Бюлер отправился на конгресс в Яссы, где состоял при графе А.А. Безбородко.
По заключению мира Бюлер вернулся в C.-Петербург и 12.02.1792 был произведён в действительные статские советники с назначением в Польшу в качестве полномочного министра при Тарговицкой конфедерации. С уничтожением этой конфедерации он остался в Гродно до закрытия последнего польского сейма. 2.09.1793 барон был награждён орденом Владимира 2-й степ. Пребывание в Гродно кончилось для Бюлера крупными переменами в его судьбе. Политические события в охваченной тогда волнениями Польше шли очень быстро и в 1794 там вспыхнула революция. Бюлер был схвачен польскими бунтовщиками и отправлен в Варшаву, где и содержался вместе с дипломатическим секретарём графа Игельстрома П.Г. Дивовым в арсенале под арестом около 8 месяцев. Получив наконец свободу, он вернулся в С.-Петербург и за спасение и сохранение во время восстания всех нужных посольских бумаг был в том же 1794 награждён единовременным пособием в размере 1000 рублей и пожизненной арендой.
20.02.1795 он вернулся в Мюнхен к исполнению прежних своих обязанностей полномочного министра при курфюрсте Баваро-Пфальцском. 5.04.1797, в день коронования имп. Павла І, он был произведён в тайные советники и в том же году был командирован с особыми поручениями сначала в Штутгарт ко двору родителей императрицы Марии Фёдоровны, а потом в Регенсбург на имперский сейм, 22.02.1798 получил он орден Анны 1-й степ. В 1799 Бюлер, согласно полученной им от Павла инструкции, вёл переговоры с курфюрстом Баварским по делам Мальтийского ордена, 29.12.1799 он был награждён орденом св. Александра Невского вследствие представления генералиссимуса кн. А.В. Суворова о заслугах Бюлера по оказанию всевозможного содействия при проходе русских войск через Баварию.
В 1802 Бюлер получил важное дипломатическое поручение по составлению вместе с французским министром Лафоре акта ручательства относительно определенного на сейме в Регенсбурге, при посредничестве России и Франции, обращения духовных имений в светское владение и вознаграждения имперских князей и чинов. 8.09.1803 он был пожалован орденом Св. Иоанна Иерусалимского большого креста.
26.01.1808 Бюлер был отозван из Баварии и вернулся в C.-Петербург, где 7.10.1810 был назначен присутствовать в Правительствующем Сенате и вместе с тем быть членом Государственной Коллегии иностранных дел, причём ему было сохранено содержание по обоим этим должностям. 10.10.1810 ему было повелено присутствовать во II-м отделении 3-го департамента Сената. Скончался в С.-Петербурге, похоронен на Смоленском Лютеранском кладбище.
Бюлер был женат на вдове баронессе Екатерине Ивановне Шиллинг фон Канштадт (1765-?), но детей не оставил.
