Барон, действительный тайный советник (с 13.04.1886), камергер (с 1863). Род баронов Икскуль фон Гильденбандт происходит от голштинской фамилии Бардевик, известной с XI в. Сын полковника русской армии Петра Людвиговича (Петера Густава) Икскуля фон Гильденбандта (1786-1847) от брака с Элеонорой Барбарой Клапье-де Колонг (1784-1845). Родился в имении матери Самм (Эстляндия). В 1836 закончил Царскосельский лицей. В службе с 11.06.1837. 2-й секретарь 3-го отделения Департамента внутренних сношений МИД (1843-1846), 28.08.1845 произведён в коллежские асессоры. В дальнейшем был 2-м секретарём канцелярии МИД (1846-1847), младшим секретарём миссий в Мюнхене (1847-1851) и Австрии (1851-1853). 28.08.1848 произведён в надворные советники, 28.08.1851 - в коллежские советники. Затем старший секретарь миссий в Сицилии (1853–1855), Дании (1855-1856), Пруссии (1856-1858), посольства в Австрии (1858–1863), советник того же посольства (1863–1869). 26.08.1856 произведён в статские советники, 27.03.1866 - в действительные статские советники. С 13.10.1869 чрезвычайный посланник и полномочный министр, а с 1.07.1876 чрезвычайный и полномочный посол в Итальянском королевстве. 12.05.1873 произведён в тайные советники. 12.03.1891 был отправлен в отставку по состоянию здоровья: пережитый им апоплексический удар серьёзно сказался на работе мозга. 3.04.1891 директор канцелярии МИД В.Н. Ламздорф писал в дневнике: «Барон Икскуль только что вернулся со своей супругой; он очень слаб, к нему не вполне возвратились умственные способности, но до известной степени он поправился, может ходить и двигаться, продолжая своё физическое существование. Возвращение в Россию нашего бывшего посла в Риме, столь часто находившегося в агонии, по-видимому, позабавило государя».
Кавалер российских орденов Св. Владимира 4-й степ. (1852), Св. Анны 2-й степ. с императорской короной (1857), Св. Владимира 3-й степ. (1861), Св. Станислава 1-й степ. (1868), Св. Анны 1-й степ. (1870), Св. Владимира 2-й степ. (1876), Белого Орла (1879), Св. Александра Невского (15.05.1883, бриллиантовые знаки к ордену - 11.06.1887), иностранных орденов «За независимость» 2-й (1867) и 1-й (1870) степ. (Черногория), Железной Короны (Австро-Венгрия, 1870), Св. Маврикия и Лазаря большого креста (Италия, 1873), Вендской Короны (Мекленбург-Шверин, 15.05.1884). Имел также бронзовую медаль «В память войны 1853-1856»; знаки отличия за 15 (1854) и 20 (1858) лет беспорочной службы; золотую табакерку, украшенную бриллиантами, с портретом Е.И.В. (1881). Скончался в С.-Петербурге, похоронен в Ревеле.
Был женат с 11.01.1874 на Варваре Ивановне Лутковской (1852-1928), дочери генерал-майора И.С. Лутковского, писательнице и общественной деятельнице, в первом браке бывшей замужем за Н.Д. Глинкой. Уйдя от первого мужа, она уехала в Париж, где писала романы, повести и рассказы для французских журналов под псевдонимом Rouslane (Руслана). Известна её повесть «Софиевский еврей». К некоторым её сочинениям писал предисловия Г. де Мопассан. Также переводила на французский сочинения Ф.М. Достоевского. Позднее, в 1886, поместила в журнале «Северный вестник» собственный перевод с французского своего романа «На туманном севере» из германской великосветской жизни, но роман особенного успеха не имел. После возвращения в 1891 с мужем из Италии в С.-Петербург открыла в своём доме на набережной Екатерининского канала литературно-художественный салон, где бывали крупные сановники, а также представители науки, литературы и искусства, в том числе В.С. Соловьёв, А.М. Горький, Д.С. Мережковский, З.Н. Гиппиус, М.В. Нестеров, В.Г. Короленко, А.П. Чехов, В.В. Стасов, Л.Н. Толстой и другие. Посещавший салон И.Е. Репин в 1889 написал портрет его хозяйки «Дама в красном платье», из-за чего, вероятно, Варвара Ивановна и получила при дворе прозвище «Красная баронесса». В 1890-е вместе с И.Д. Сытиным издавала книги для народного чтения, помогала голодающим в Казанской губернии в 1892, трижды вызволяла из тюрьмы А.М. Горького, сыграла большую роль в создании в 1895 первого в Европе С.-Петербургского женского медицинского института, впоследствии оказывала постоянную помощь этому заведению. В 1900 стала одним из инициаторов создания Общины сестёр милосердия Российского общества Красного Креста имени генерал-адъютанта М.П. фон Кауфмана. В 1914—1916 сёстры общины под её руководством работали на Юго-Западном фронте, где организовали ряд госпиталей и этапных лазаретов. За работу на передовой в 1916 была награждена Георгиевским крестом. После Октябрьской революции в 1918 несколько недель провела в тюрьме в качестве заложницы (как мать «белогвардейца»), а затем вместе с сыном, бывшим гвардейским офицером И.Н. Глинкой, была выселена из дома на Кирочной улице. Зимой 1919—1920 сын умер от пневмонии, осложнённой голодом. Осенью 1920 при содействии А.М. Горького поселилась в Доме искусств, пыталась подрабатывать переводами. Обращалась к властям за разрешением выехать за границу, но получила отказ. Зимой 1920 нелегально, с помощью проводника-контрабандиста, перешла границу с Финляндией по льду Финского залива. С 1922 жила в Париже с сыном Г.Н. Глинкой. Похоронена на кладбище Батиньоль.
Дочь Карла Петровича и Варвары Ивановны - баронесса Варвара Карловна (1874-1937), в первом браке (до 1908) замужем за генералом Н.Н. Казнаковым, во втором браке замужем за его младшим братом полковником А.Н. Казнаковым.
