Karel Vítězslav Mašek se narodil 1. září 1865 v Točné u Prahy-Komořan. Krátce studoval na pražské Akademii, ale v roce 1884 odešel studovat na Akademii do Mnichova. Zde byl členem spolku českých studentů Škréta. Následně, v roce 1887, odcestoval do Paříže, kde studoval na Julianově akademii u Gustave Boulangera a Julese Lefebvre. V roce 1888 se vrátil zpět do Prahy a o tři roky později se stal členem Krasoumné jednoty.

Věnoval se ilustracím a národopisným studiím, a maloval opony pro česká i slovenská divadla (Kolín, Plzeň, Náchod, Martin). V roce 1896 získal stipendium pro studijní cestu na Moravu. Od roku 1898 působil jako profesor dekorativní malby na Uměleckoprůmyslové škole v Praze. Mezi jeho žáky patřil malíř Josef Čapek nebo architekt Bohumil Waigant. Věnoval se i architektuře a urbanismu, a v roce 1901 navrhl vlastní vilu včetně vybavení interiéru. 

Karel Vítězslav Mašek se 15. února 1890 oženil s Viktorií Černou z Předměřic (1866–1944) v zámecké kapli v Dolních Beřkovicích. Jejich jediný syn Ing. Dr. Jaroslav Mašek (1.7.1893–1.5.1956) byl architekt, profesor ČVUT v Praze.

Zemřel v Praze 24. července 1927.