Aus einer Künstlerfamilie stammend, stellte Schnorr von Carolsfeld erstmalig mit zwölf Jahren öffentlich aus. 1811 zur Ausbildung in Wien, Verbindung zu Joseph Anton Koch und Ferdinand Olivier. 1817 beginnt der für seine künstlerische Entwicklung wichtige Italienaufenthalt (Florenz und Rom), wo er sich den sogen. "Lukasbrüdern" um Cornelius und Overbeck anschloß und u. a. an den Fresken der Villa Massimo mitarbeitete. Die stärkste Einwirkung ging von Ferdinand Olivier aus, der aus spätbarocker Tradition kommend für die nazarenische Landschaftskunst kennzeichnend ist. 

Seit 1827 in München, später als Direktor der Gemäldegalerie in Dresden tätig, schuf Schnorr von Carolsfeld mehrere bedeutende Freskenzyklen, so in der Münchener Residenz mit Darstellungen aus der mittelalterlichen deutschen Geschichte. Sein populärstes Werk wurde die 1851 begonnene, 1862 vollendete "Bibel in Bildern", die auch heute noch in vielen protestantischen Häusern als Familienbibel in Benutzung ist.