Dobruca’nın Babadağ kasabasında doğdu. İstanbul Üniversitesi Hukuk Fakültesi’nden mezun olduktan sonra akademik çalışmalarına New York ve Washington üniversitelerinde siyasal ve sosyal bilimler üzerine devam etti. Birleşmiş Milletler Toplumsal Araştırmalar Bölümü’ndeki görevinin ardından sırasıyla Montana Devlet Üniversitesi, New York Üniversitesi, Princeton Üniversitesi, Robert Kolej, Bilkent Üniversitesi, ODTÜ İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, AÜ Siyasal Bilgiler Fakültesi, Harvard Üniversitesi, Johns Hopkins Üniversitesi, Columbia Üniversitesi ve Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales gibi eğitim kurumlarında öğretim üyeliği ve yöneticilik faaliyetlerinde bulundu. Türk Araştırmaları Derneği ile Türk Araştırmaları Kurumu’nun başkanlıklarını yaptı. Orta Asya Çalışmaları Derneği’nin kurucu başkanlığından sonra Wisconsin Üniversitesi Orta Asya Çalışmaları Programı’nın bölüm başkanlığı görevinde bulundu (1989-1995). International Journal of Turkish Studies, Central Asian Survey ve Journal of Muslim Minority Affairs dergilerinin yayın kurullarında yer aldı. Halen Türk Tarih Kurumu onur üyesi olan Karpat, bilimsel çalışmaları nedeniyle, Romanya Bağımsızlık Madalyası ve Bükreş Üniversitesi Dimitri Cantemir Madalyası’yla ödüllendirildi. Kendisine Romanya Ovidius Üniversitesi ve Rusya Çuvaş Millî Üniversitesi tarafından onur doktoraları verildi. Rusya Kazan Bilimler Akademisi Onursal Üyeliği, Wisconsin Üniversitesi Hilldale Ödülü ve Türk Bilimler Akademisi Ödülü’ne sahip olan Karpat 20 ülkede yayımlanmış 100’ü aşkın makaleye ve çok sayıda kitaba imza attı. Uzun süre Wisconsin Üniversitesi Tarih Bölümü’nde öğretim üyeliği görevi yapan ve TBMM Onur Ödülü sahibi olan Karpat 20 Şubat 2019 tarihinde vefat etmiştir. Kabri Fatih Camii Haziresi'ndedir.