Карл Лукьянович Монтрезор родился 18 августа 1786 года в имении деда в Эстляндии, полковника инженерной службы в отставке, выходца из Пфальца, находившегося на русской службе с 1706 года, участника ряда сражений Северной войны. Отец - барон Христофор-Август (Лукьян Христофорович) (1745-1818) с 1764 года товарищ председателя комитета по организации первых поселений немцев-колонистов в Поволжье на основе изданных Императрицей Екатериной II манифестов от 4 декабря 1762 года и 22 июля 1763 года, в которых провозглашались законодательные основы приглашения в Россию переселенцев из германских княжеств Вестфалии, Пфальца, Баварии, Саксонии, Эльзас-Лотарингии, Швабии, а также из Швейцарии.
     В 1805 году Карл окончил 1-й Кадетский корпус. (2). Произведён в прапорщики Кинбурнского драгунского полка из фанен-юнкеров этого полка 2 июня 1809 года.
Переведён корнетом в Волынский уланский полк 24 июня 1810 года. (1). Участвовал в Русско-турецкой войне 1806-1812 годов. Отличился при форсировании Дуная, штурме турецких крепостей Исакча, Тульча, Мачин, Измаил, Браилов. Выполнял обязанности адьютанта при главнокомандующем генерале Н.М. Каменском при штурме крепостей Назарджик и Силистрия. В сражении при Ловече (Ловче) возглавлял конный отряд, вышедший в тыл неприятеля, за что произведён в поручики. За боевые отличия в Рущукском сражении награждён орденом Святого Владимира 4-й степени с бантом.
     С началом Отечественной войны 1812 года Монтрезор командует эскадроном, затем казачьим полком в корпусе генерала М.И. Платова. Отличился в боях у города Мир и под Смоленском.
     При Бородинском сражении Карл Лукьянович адьютант Кутузова, произведён в штабс-ротмистры. За отличие в бою при г. Красном произведён в ротмистры и переведён в Лейб-гвардии Уланский полк. С ноября 1812 года он командир "летучего отряда", пленившего в сражении у реки Березины "более тысячи французов, захватившего три неприятельские знамени и двенадцать пушек". Во время заграничных походов русской армии в чине ротмистра он участвовал в сражении при Калише, Любеке и Кульме, командуя отрядом, эскадроном и сводным уланским полком.
     С 1818 года Монтрезор - командир Лейб-гвардии Уланского полка, полковник. В русско-турецкой войне 1828-29 годов - командир Харьковского уланского полка, затем - начальник штаба инспектора кавалерии Действующей армии. В день подписания Адрианопольского договора России с Турцией произведён в генерал-майоры.
     В польской кампании 1830-1831 годов Карл Лукьянович помощник командира 1-й драгунской дивизии. За умелое руководство войсками и проявленную храбрость награждён орденом святого Георгия 4-го класса. С 1838 года Монтрезор командир 2-й драгунской дивизии, в следующем году он получил чин генерал-лейтенанта.
     Участник похода в Венгрию в 1849 году  и Восточной (Крымской) войны. В 1856 году Карл Лукьянович произведён в генералы от кавалерии, введён в состав Военного совета, а затем в состав генерал-аудиториата. С 1877 года состоял при Особе Государя.
     Скончался 12 апреля 1879 года в Санкт-Петербурге, похоронен в родовом имении. Кавалер десяти российских и иностранных орденов. Супруга Екатерина Алексеевна, урождённая Гогель (1798-1864). Имел четырёх дочерей и трёх сыновей. Младший Николай вышел в отставку в чине генерал-лейтенанта. (2).