Nach einer kaufmännischen Lehre in Berlin wurde er 1822/23 Schüler des Landschaftsmalers Peter Ludwig Lütkes an der Berliner Akademie. 1823 unternahm er eine Reise in die sächsische Schweiz und nach Dresden. Hier begegnete er Johann Christian Clausen Dahl und vermutlich auch Caspar David Friedrich. Durch Carl Friedrich Schinkels Vermittlung kam Blechen 1824 als Dekorationsmaler an das Königstädtische Theater in Berlin. 1828/29 reiste er nach Italien. 1831 erhielt er die Professur für Landschaftsmalerei an der Berliner Akademie. 1833 unternahm er eine Reise in den Harz, 1835 nach Paris. 1839 kam es zum Ausbruch einer Geisteskrankheit, die sich bereits 1835 angekündigt hatte. Mit seiner betont malerischen Landschaftsauffassung, in der der Lichtwirkung besondere Bedeutung zukommt, gilt Blechen als Wegbereiter des Realismus.

Thieme-Becker 4 (1910), S. 107-109; P-O. Rave, Karl Blechen. Leben - Würdigung - Werk, Berlin 1940; Ausst.-Kat. Carl Blechen. Zwischen Romantik und Realismus, Nationalgalerie Berlin 1990, hg. von P.-K. Schuster, München 1990.