Кароматулло Мирзо родился 25 апреля 1942 года в поселке Нилкон джамоата Рохати Ленинского района (ныне Рудаки) в семье преподавателя Мирзои Мирхайдар. Его мать была грамотной женщиной и до революции учила девушек поселка грамоте.
В 1963 году окончил историко-филологический факультет Душанбинского Педагогического института.
Свою трудовую деятельность начал с работы преподавателя в школе. Затем он работал заведующим отдела газеты "Комсомоли Тољикистон" (ныне Чавонони Точикистон), заведующим отдела литературы и искусства газеты "Точикистони Совети" (Чумхурият), заведующим отдела художественной литературы издательства "Маориф", главным редактором и Председателем издательства "Адиб", заведующим информационно-аналитического отдела Исполнительного Аппарата Президента Республики Таджикистан.
Вышли в свет сборник его очерков и рассказов "Ситораи умед" (Звезда надежды) (1980), "Маоши аввал" (Первая зарплата) (1982), Шабе дар Кабудчар (Ночь проведенная в Кабуджаре) (1984), "Дарди ишк" (Боль любви) (1986), "Суруди мухаббат " (Песня любви) (1988), "Дар орзуи падар" (Мечта об отце) (1989), "Нишони зиндагї" (Знак жизни) (1993), "Ситорахои паси абр" (Звезды из-за облаков) (2005). На основе его произведений "Дарди ишк" и "Дар орзуи падар" таджикским радио был постановлен диотеатр.
Киностудией "Таджикфильм" по произведению Кароматуллохи Мирзо "Дарди ишк" был поставлен фильм.
По двухтомному роману "Дар орзуи падар" был поставлен многосерийный фильм, который имел успех не только среди зрителей нашей республики, но и среди многих наших соотечественников за рубежом. В настоящее время писатель завершает третий том романа "Дар орзуи падар". Народный поэт Таджикистана Гулназар поставил по пьесе "Нишони зиндагї" двенадцати серийный фильм.
Книга его рассказов "Муки любви" (1989) была издана в издательстве "Советский писатель" (Москва), его роман "Дар орзуи падар" была издана на арабской графике в Исламской республике Иран. Его произведения были переведены на русский, узбекский, туркменский, чешский (перевод Иржи Бечки) и другие языки мира.
Он лауреат Государственной премии имени А.Рудаки в области литературы (1992), Народный писатель Республики Таджикистан, Заслуженный работник культуры Таджикистана. Он был награжден орденом "Славы". Кароматуллохи Мирзо Отличник образования республики, член Правления Союза писателей Таджикистана, член Министерства культуры Республики Таджикистана, член Комитета по присуждению Государственной премии имени А.Рудаки при Правительстве Республики Таджикистан, член Правления Общества дружбы и культурной связи Таджикистана с зарубежными странами, член Фонда Мира Таджикистана, член редакционного состава нескольких газет и журналов республики.
С 1982 года он является членом Союза писателей Таджикистана. В настоящее время занимается творческой работой.