Dr. med. Karl Ludwig Bonhoeffer kam am 31. März 1868 in Neresheim, Königreich Württemberg zur Welt. Er war ein deutscher Psychiater und Neurologe, Geheimer Medizinalrat, Ordinarius für Psychiatrie und Neurologie an der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin, Direktor der Klinik für psychische und Nervenkrankheiten der Charité in Berlin.
Von 1886 bis 1887 leistete er in Stuttgart Militärdienst. Bonhoeffer studierte von 1887 bis 1892 Medizin. Zunächst an der Eberhard Karls Universität Tübingen, wo er Mitglied der Studentenverbindung A. V. Igel wurde, dann an der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin und anschließend an der Ludwig-Maximilians-Universität München.
1912 wurde er Nachfolger von Theodor Ziehen als Ordinarius für Psychiatrie und Neurologie an der Berliner Charité. Dieses Ordinariat hatte er bis zu seiner Emeritierung 1938 inne.
Bonhoeffer forschte im Bereich der Bekämpfung des Morphinismus, Kokainismus und weiterer Suchterkrankungen. Im Rahmen seiner Gutachtertätigkeit zu Unfall- und Kriegsneurosen prägte er den Begriff "Rentenneurose". Im Jahr 1936 wurde er zum Mitglied der Gelehrtenakademie Leopoldina gewählt.
Karl Bonhoeffer verlor seine Söhne Dietrich Bonhoeffer und Klaus Bonhoeffer sowie seine Schwiegersöhne Hans von Dohnanyi und Rüdiger Schleicher durch Hinrichtung im Namen von Hitlers NS-Regime.
Seine Genealogie befindet sich im Stammbaum-Netzwerk.
