Constantin Carathéodory syntyi varakkaaseen kreikkalaiseen perheeseen ja osoitti jo varhain taipumusta matematiikkaan. Hän aloitti opintonsa Göttingenin yliopistossa Saksassa, missä hänellä oli onni opiskella maineikkaiden matemaatikkojen, erityisesti David Hilbertin, ohjauksessa. Tämä ajanjakso oli ratkaiseva hänen älylliselle kehitykselleen ja valmisti hänet poikkeukselliseen uraan matematiikan parissa.
Carathéodory tunnetaan parhaiten uraauurtavasta työstään kompleksimuuttujan funktioiden teoriassa. Hän kehitti kuuluisan "Carathéodoryn teoreeman", joka esittää ehdot funktion homomorfisuudelle. Hänen panoksensa loivat perustan homomorfisten funktioiden teorialle, joka on keskeinen ala matematiikassa, ja vaikuttivat lukuisiin matemaatikkoihin.
Toinen suuri saavutus Carathéodory piilee hänen uudelleenmuotoilussaan termodynamiikka. Hän esitteli entropiaabstraktin, jossa todetaan, että "missä tahansa eristetyssä prosessissa entropia ei koskaan vähene." Tämä aksiooma toi käsitteellistä selkeyttä termodynamiikka ja avasi tien prosessien syvempään ymmärtämiseen termodynamiikka. Teokset Carathéodory tällä alalla ovat vaikuttaneet merkittävästi moderniin fysiikkaan.
Carathéodory jätti jälkensä myös mittateoriaan. Hän kehitti abstraktin lähestymistavan mittaamiseen, luoden siten perustan modernille mitta- ja integraaliteorialle. Hänen työnsä auttoivat selventämään mittaamiseen liittyviä peruskäsitteitä, millä oli syvällinen vaikutus moniin matematiikan ja tieteen aloihin.
Perintö Constantine Carathéodory elää edelleen matematiikka ja sen ulkopuolella. Hänen panoksensa funktioiden teoriaan, ja termodynamiikkaan ja mittateoriaan ovat merkittävästi vaikuttaneet matematiikka ja fysiikan keskellä 1900-luku. Hänen työnsä inspiroi edelleen uusia sukupolvia matemaatikko ja tutkija, ja sen maine matemaatikko visionäärin maine säilyy.