Urodzony w Moskwie w 1937 roku Karol był wybitnym historykiem mediewistą. W PRL był działaczem opozycji i współzałożycielem „Solidarności". Kilkakrotnie aresztowany i więziony, m.in. za list otwarty do partii i działalność związkową.

W 1990 r. został profesorem, a w latach 1989–1991 był senatorem. Od 1994 r. był pracownikiem Instytutu Historycznego Uniwersytetu Warszawskiego. Wykładał też m.in. w paryskiej École des Hautes Études en Sciences Sociales.

Ma na swym koncie wiele prac naukowych z historii średniowiecza. W 2014 r. za autobiografię „Zajeździmy kobyłę historii" otrzymał Nagrodę Literacką Nike.

W 1998 roku Modzelewski otrzymał Order Orła Białego - najwyższe odznaczenie państwowe Rzeczypospolitej Polskiej.