Вона народилася 1992 року в Чикаго, а у віці двох років Карлі разом із батьками переїхала до Сент-Луїсу, штат Міссурі.
Після закінчення школи вона вступила в балетну академію Caston's.
У 2007 році, під час благодійного показу в Сент-Луїсі, представники агентства Elite Model Management запросили Карлі взяти участь у кастингу.
Уже за кілька місяців вона стала працювати моделлю, продовжуючи при цьому навчатися в балетній академії.
У 2007 році Карлі Клосс знялася для обкладинки популярного молодіжного Teen Vogue, а восени того ж року дебютувала на показі Calvin Klein в Нью-Йорку.
Того ж року вона брала участь у показах Gucci, Alexander McQueen, Chloe, Valentino і Viktor&Rolf.
У січні 2008 року Карлі підписала контракт із агентством NEXT Model Management, і це стало стартом її зіркової кар'єри.
Зараз Карлі живе в Нью-Йорку й усе так само захоплюється балетом, а її природна грація звернула на себе увагу багатьох відомих дизайнерів.
Карлі Клосс представляють такі агентства: Next Models NY (Нью-Йорк), Next London (Лондон), Next Paris (Париж), Next Milan (Мілан), 2pm Model Management (Копенгаген).
Участь у рекламних кампаніях:
2008 Gap, Lord & Taylor, Topshop, Express, Eryn Brinie, Omnia Jade, Bulgari
2009 Alexander McQueen, Uniqlo, Marc Jacobs, Lacoste, Chloe, Pringle of Scotland, Sportmax, Bulgari, Dolce & Gabbana, Gap
2010 Uniqlo, Dior, Hermes, H & M, Aquascutum, Oscar de la Renta, Marc Jacobs