Родился 15 февраля 1808 в г. Бреслау. К. Ф. Лессинг родился в семье судейского чиновника в карликовом силезском государстве Гросс-Вартенберг. Детство будущего художника прошло в Силезии с её старинными городками, замками и густыми лесами. В возрасте 14 лет Лессинг уехал в Берлин, где учился у Карла Фридриха Шинкеля в Академии зодчества. В 1823 году, не получив согласия родителей, он решает стать художником, и в 1823—1826 годах учится в Берлинской академии художеств. Затем поступает в Дюссельдорфскую академию художеств.
Первый успех пришёл к молодому художнику в 1825 году после написания полотна «Церковный двор с надгробиями и руинами под снегом».
В первой половине своего творческого пути Лессинг писал меланхолически-романтические пейзажи в стиле К. Д. Фридриха, а также картины на литературные и легендарные сюжеты. Большую популярность получила его картина «Королевская чета, оплакивающая смерть дочери». Как художник-пейзажист он имел огромный успех. Репродукции картин Лессинга часто печатались многими журналами Германии в XIX столетии.
Позднее он обратился к исторической тематике, в 1832—1867 годах художник писал почти исключительно исторические полотна.
К. Ф. Лессинг состоял с 1832 года членом Берлинской академии. В 1848 году ему прусским королём Фридрихом Вильгельмом IV было присвоено звание профессора. Кавалер ордена «Pour le Merite» (Пруссия), а также многих других немецких и зарубежных орденов и медалей. Член различных немецких и иностранных академий и художественных обществ.
Умер 5 июня 1880 года.