Sohn von Mayer Amschel R. und dessen Ehefrau Gudula, geb. Schnapper. Bruder von Amschel Mayer, Salomon Mayer, Nathan Mayer und Jakob (James) Mayer (von) R. Zweitjüngster der „fünf Ffter“. Verheiratet (seit 1818) mit Adelheid von R., geb. Herz (auch: Hertz, 1800-1853).
Seit 1810 Teilhaber des Ffter Bankhauses M. A. (von) Rothschild & Söhne. R. war als Kurier zwischen den R.’schen Bankhäusern sowie zwischen Ffm. und dem kurfürstlichen Exilhof in Holstein und in Prag tätig. Er vertrat die Interessen der R. auf dem Kongress in Aachen 1818. 1820 richtete R. eine Niederlassung („C. M. de Rothschild e figli“) des Ffter Bankhauses R. in Neapel ein. Er wurde Finanzier des Papstes und soll beim Papst, dem er ursprünglich nur Kredit gewähren wollte, wenn die Ghettomauern in Rom niedergerissen würden, zumindest eine Linderung der sozialen Notstände in den jüdischen Ghettos von Rom erreicht haben. Carl Mayer und Adelheid von R. führten in Neapel das angesehenste Haus der Stadt (Erwerb einer prunkvollen Villa, 1841), betätigten sich auf wohltätigem und kulturellem Gebiet. Doch R. hielt sich mit seiner Familie auch häufig in seiner Geburtsstadt auf und leitete in späteren Jahren die neapolitanische Niederlassung von Ffm. aus.
R. erwarb 1818 in Ffm. das Haus Neue Mainzer Straße 31/33 (43/47) und 1837 in Bornheim die Günthersburg; R. ließ deren Areal durch Sebastian Rinz zu einem englischen Garten gestalten (1837-39) und dort durch Friedrich Rumpf eine schlossähnliche Villa für seinen Sohn Mayer Carl und dessen Familie errichten (1844/45; Park und Schloss 1890 an die Stadt verkauft, Schloss 1891 abgebrochen, Park seit 1892 öffentlich zugänglich). Sarkophag (von Eduard Schmidt von der Launitz) für R., seine Frau und den früh verstorbenen Sohn Anselm Alexander Carl (1835-1854) auf dem Jüdischen Friedhof Rat-Beil-Straße.
R.s Söhne lebten nach ihrer Ausbildung in Ffm.; zwei von ihnen, Mayer Carl und Wilhelm Carl, übernahmen nach dem Tod von Amschel Mayer von R. das Ffter Bankhaus. Der Sohn Adolph Carl von R. (1823-1900) führte nach Carl Mayer von R.s Tod die Niederlassung in Neapel weiter, schloss sie aber 1865 nach der Einigung Italiens und siedelte als Privatmann nach Paris über.