Tėvas Jurgis Bernotavičius.

Iki 1859 m. studijavo Vilniaus kunigų seminarijoje, iš jos perėjęs, 1859–1860 m. baigė Žemaičių kunigų seminariją Varniuose (Telšių r.).

1860 m. jis buvo įšventintas kunigu.

Atvykęs 1860 m. birželį, 1860–1865 m. K. Bernotavičius tarnavo vikaru Joniškėlyje (Pasvalio r.), Perkeltas 1865 m. lapkritį, 1865–1867 m. jis buvo Aleksandravėlės (Rokiškio r.) parapijos vikaras.

1872–1887 m. K. Bernotavičius buvo Skiemonių (Anykščių r.) bažnyčios kuratas, Alantos parapijos kunigas filialistas, bažnyčios statytojas.

Atvykęs į Skiemonis, jis rado laikiną medinę bažnytėlę ir ėmėsi iniciatyvos statyti naujus maldos namus. 1877 m. jis parengė tikinčiųjų kreipimąsi į Žemaičių vyskupą Aleksandrą Kazimierą Beresnevičių su prašymu leisti pradėti statyti naują bažnyčią, nes medžiagos jau buvo sukauptos.

K. Bernotavičius surado bažnyčios statybos meistrą Antaną Girkų, pasamdė gydytoją, kad sustiprintų jo sveikatą.

Jo rūpesčiu Skiemonių Švč. Mergelės Marijos Aplankymo bažnyčia buvo pastatyta 1877–1884 m. ir tarnauja iki šiol.

K. Bernotavičiaus iniciatyva buvo skubiai išardyta senoji Skiemonių bažnyčia, kad joje nebūtų įrengta cerkvė.

1887–1888 m., iki gyvenimo pabaigos, K. Bernotavičius buvo Kurklių (Anykščių r.) Šv. Jurgio parapijos klebonas. Kurkliuose jis ugdė vikarą Pranciškų Kazlauską.

Mirė 1888 m. rugsėjo 4 d. Kurkliuose (Anykščių r.). Palaidotas Skiemonių bažnyčios šventoriuje. Kapas paženklintas masyviu akmeniniu paminklu-kryžiumi, aptvertas metaline tvorele. Paminklo postamente įtaisytoje marmuro plokštėje iškaltas įrašas: "A.+a. / Kunigas Karolis / Bernotawiczius / + 4 d. rugsėjo 1888 m.".