Fra 1814 til 1821 gik Karl Wilhelm Götzloff på Dresden Academy of Fine Arts, hvor han blandt andre studerede under Caspar David Friedrich og Johan Christian Dahl. Han besøgte Italien flere gange i begyndelsen af 1820'erne og i 1824 ledsagede han baron Karl Friedrich Emich von Uexküll, en kunstsamler, på en rejse til Sicilien og Malta. Baronen ansatte ham, og han flyttede til Napoli i 1825. I 1827 tjente han som kunstlærer for prins Leopold I. Han blev fuldt medlem af akademiet i Dresden i 1830'erne. I 1835 blev han udnævnt til hofmaler for Ferdinand II, konge af de to Sicilier. I 1846 udnævnte Friedrich Wilhelm IV ham til “agent for antikviteter” for museerne i Berlin. Hans ry havde bredt sig så langt, at han fik opgaver fra kongefamilien i Rusland.