Karel Vachek vystudoval v letech 1958 až 1963 pražskou FAMU. Zaujal už svým debutovým filmem o strážnických slavnostech s názvem Moravská Hellas. Film, který získal dvě hlavní ceny v Oberhausenu a Čestné uznání na karlovarském festivalu, pobouřil tehdejšího prezidenta ČSSR Antonína Novotného, který ho zakázal. V roce 1968 pak Vachek natočil snímek Spřízněni volbou o zákulisí volby generála Ludvíka Svobody prezidentem ČSSR, v němž vystupovali tehdejší osobnosti Pražského jara. 
K filmu se vrátil až po revoluci v roce 1989 filmem Nový Hyperion aneb Volnost, rovnost, bratrství, o rok později získal prestižní ocenění Berlinale Kamera. Od roku 1994 učil na FAMU, kde vedl tamní katedru dokumentární tvorby. V roce 2015 získal zlatou medaili Akademie múzických umění (AMU), což je nejvyšší ocenění, které škola uděluje významným českým i zahraničním osobnostem, které na akademii pedagogicky působily. Za FAMU ji dostali například režiséři Jan Švankmajer, Věra Chytilová či Ivan Passer. Z jeho porevolučních filmů zmiňme například tituly Bohemia docta aneb Labyrint sveta a lusthauz srdce nebo Záviš - kníže pornofolku pod vlivem Griffithovy Intolerance a Tatiho Prázdnin pana Hulota aneb Vznik a zánik Československa (1918 - 1992). Vedle dlouhých názvů se vyznačovaly i enormní stopáží (4-5 hodin). Jeho posledním snímkem je loňský téměř šestihodinový film Komunismus a síť aneb Konec zastupitelské demokracie.