Karl Friedrich Wilhelm Duncker wurde am 25. März 1781 als Sohn des Kaufmanns Christian Wilhelm Duncker (1749-1783) geboren. Nach einer Ausbildung zum Buchhändler in Leipzig fand er im Februar 1806 Arbeit bei dem Berliner Verleger Heinrich Frölich. Schon am 14. März desselben Jahres starb Frölich, dessen Erben die Leitung des Geschäfts Duncker übertrugen. Dieser konnte 1808 den Verlag mit Hilfe eines Compagnions, Peter Humblot, erwerben. Ab Jahresbeginn 1809 firmierte das Unternehmen als "Duncker & Humblot", das kurz vor Dunckers Tod, 1866, an Carl Giebel jr. nach Leipzig verkauft wurde.

Neben seiner Tätigkeit als Verleger arbeitete Karl Duncker fünfzehn Jahre lang in der Berliner Stadtverordnetenversammlung mit. Er starb am 15. Juli 1869 in Berlin.