Dzimis mācītāja ģimenē. Kārļa brālis Arnolds Moltrehts kļuva par ārstu un dabaspētnieku. No 1879. līdz 1885. gadam studēja teoloģiju Tērbatas Universitātē, kur darbojās korporācijā "Livonia". Ordinēts 1887. gadā. No 1889. gada — mācītājs Codē, no 1891. gada līdz savai nāvei — Dundagā. Darbojies leprozorija padomē.
1919. gada 15. janvārī komunistu arestēts, aizvests uz Tukumu un sodīts ar nāvi. Apglabāts Dundagas kapos.