Первоначальное обучение прошел в домашней среде (мать — пианистка, в репертуаре которой было немало танцевальных пьес и регтаймов). По настоянию родителей поступил в университет штата Индиана на факультет правоведения (1922). В студенческие годы серьезно увлекся популярной музыкой и джазом (первым его кумиром стал «Бикс» Бейдербек, позднее — Луи Армстронг). В этот же период начал выступать как певец и пианист в различных оркестрах, пробовал сочинять музыку. По окончании университета (1926), несмотря на возражения семьи, решил стать музыкантом. Работал в диксилендовых ансамблях, эстрадных и джазовых оркестрах. Первые записи сделал в 1927 с оркестром Томми и Джимми Дорси, в 1929 записался в дуэте с Армстронгом, исполнив одну из самых известных своих песен Rockin Chair. Славу композитора ему принесли еще в 1927 песенные мелодии Riverboat Shuffle и Star Dust, пользующиеся популярностью до настоящего времени. В 1930 организовал собственный олл-стар-бэнд для записей на фирме Victor — с участием самых видных джазменов того времени (этот коллектив был признан одним из лучших нью-йоркских оркестров диксиленд-джаза и раннего свинга). Впоследствии неоднократно создавал для аналогичных целей ансамбли различного состава; развернул активную деятельность на радио, в кино и на телевидении, работал со многими звездами популярной музыки и джазовыми вокалистами, интенсивно занимался композиторским творчеством, концертировал как певец и пианист, сыграл ряд ролей в музыкальных кинофильмах (для которых сам сочинял песни и инструментальную музыку). В дальнейшем жил преимущественно в Лос-Анджелесе. Опубликовал свои воспоминания The Stardust Road (1946) и автобиографическую книгу Sometimes I Wonder (1965). Записано множество пластинок с произведениями Кармайкла такими известными исполнителями, как Билли Холидей, Кэб Кэллоуэй, Милдред Бэйли, Л. Армстронг, Рей Чарлз, Элла Фицджералд, Фрэнк Синатра и др.
В историю американской популярной музыки вошел как один из наиболее талантливых песенных композиторов — наряду с такими мастерами, как Джордж Гершвин, Венсент Юманс, Коул Портер, Ирвинг Берлин, Вернон Дюк и Гарольд Арлен. Многие произведения Кармайкла прочно вошли в качестве тем-стандартов в репертуар джазовых певцов и инструменталистов самой различной стилевой ориентации: Georgia On My Mind (1930), Lazy River (1931), New Orleans, In The Still Of The Night (1932), Two Sleepy People, Heart And Soul, The Nearness Of You, Lazy Bones, Jubilee, Skylark (1942), In The Cool, Cool, Cool Of The Evening (1951) и др. Кармайкл обнаруживает очевидную тенденцию к выходу за рамки шлягерных стереотипов, культивируя новый подход к песенной форме, усложняя и хроматизируя гармонию, наделяя гармоническую модель темы относительной художественной самостоятельностью и выразительной самоценностью, мелодический материал — способностью к дальнейшему развитию. Усвоив взятые у джаза идеи офф-бита и свинга, он искусно и тонко ввел их в ритмо-мелодический рисунок своих тем, нашел эквивалентные им звуковые и нотные формулы. Отдав должное шоу-бизнесу, он тем не менее всегда сохранял привязанность к джазу, сотрудничал со многими ведущими джазменами, писал для них музыку, оказывал разнообразную поддержку. Сумел проявить себя не только как композитор популярных песен, но и как одаренный интерпретатор джаза (пианист, вокалист, руководитель джаз-бэнда). Способствовал утверждению в американской популярной музыке ряда направлений, близких по духу и стилистике джазу (сонг-стиль, свит-свинг, семи-джаз).
Валерий Озеров