Учился в Московском университете (1852—1854). Прервал обучение, чтобы добровольцем участвовать в Крымской войне, но он доехал до места назначения, когда между воюющими сторонами уже было заключено перемирие, не позволившее ему участвовать в военных действиях (хотя он и получил памятную медаль участника Крымской кампании). После этого в университет решил не возвращаться, поскольку его отцу требовались надёжные помощники в широко развивавшемся плесенском фабричном производстве. Поселился в селе Плесенском, при заводе, и по настоянию отца стал на практике изучать химическое производство[1].
В 1889—1890 годах — симбирский вице-губернатор. В 1890—1893 годах — екатеринославский губернатор. В губернии Шлиппе организовал активную борьбу с засухой, создал «Общество для облесения степей» и «Общество защиты от оврагов». Впервые в этой губернии он ввёл совещания земских начальников.
В 1870 году женился на своей двоюродной сестре — Ольге Альбертовне Андре (1853—1927), младшей дочери Альберта Андре, горного инженера, директора ротшильдовского горного предприятия в моравском Витковице, и Иоанны Лангер. У них родились дети:
Карл (Карл Альберт Александр)(1871, Москва — 1938, Семипалатинск) — Верейский уездный предводитель дворянства, земский начальник; почетный член Екатеринославского губернского попечительства детских приютов. Был владельцем имения Любаново. Жена — Мария Эдуардовна, урожд. фон Беренс (1876—1945), в 1921 году, вместе с дочерью эмигрировала в Германию. К. В. Шлиппе не удалось уехать вместе с семьей; впоследствии сослан в Семипалатинск, в 1938 году обвинён в шпионаже и расстрелян. Старшая дочь, Елизавета Карловна (1901, Любаново — 1995, Бремен), в 1926 году вышла замуж за инженера Петра Николаевича Михалевского; написала воспоминания: «Детство, отрочество и бегство из России» (1946).