Collodi gimė 1826 m. lapkričio 24 d. Florencijoje. Jo motina Angiolina Orzali Lorenzini buvo siuvėja iš Collodi miestelio, nuo kurio vėliau jis pasivadino savo slapyvardžiu, o tėvas Domenico Lorenzini dirbo virėju. Abu tėvai dirbo pas markizą Ginori Lisci. Carlo buvo vyriausias vaikas šeimoje, turėjo dešimt brolių ir seserų; septyni iš jų mirė jaunystėje. Didžiąją vaikystės dalį jis praleido Collodi miestelyje, kur gimė jo motina. Ten jis gyveno su savo močiute iš motinos pusės. Pradėjęs lankyti pradinę mokyklą, buvo išsiųstas studijuoti į teologijos seminariją Colle Val d'Elsa mieste. Seminarijos sąskaita liudija, kad markizas pasiūlė finansinę pagalbą, tačiau berniukas suprato, kad nenori būti kunigu, todėl mokslus tęsė Florencijoje, tėvų Scolopi kolegijoje. 1844 m. jis pradėjo dirbti Florencijos knygyne "Libreria Piatti", kur talkino žymiam italų rankraščių specialistui Džiuzeppei Aiazzi (Giuseppe Aiazzi).
Per 1848 ir 1860 m. Italijos nepriklausomybės karus Collodi tarnavo savanoriu Toskanos kariuomenėje. Aktyvų domėjimąsi politiniais reikalais liudija jo ankstyvieji literatūriniai kūriniai, taip pat satyrinio laikraščio "Il Lampione" įkūrimas 1853 metais. Šis laikraštis Toskanos didžiojo kunigaikščio įsakymu buvo cenzūruojamas. 1854 m. jis išleido antrąjį laikraštį "Lo scaramuccia" ("Ginčas")[8][9]. Pirmosios Lorencinio publikacijos buvo jo periodiniuose leidiniuose. Debiutas įvyko 1856 m. su pjese "Gli amici di casa" ir parodijų vadovėliu "Un romanzo in vapore" (abu išleisti 1856 m.). Iki 1860 m. jis išleido savo pirmąjį reikšmingą kūrinį pavadinimu Il signor Alberi ha ragione! (Ponas Alberi yra teisus!), kuriame išdėstė savo politinę ir kultūrinę Italijos viziją. Šiame tekste Lorenzini pradėjo naudoti Collodi pseudonimą, kuris buvo paimtas iš jo motinos gimtojo miesto.
Collodi taip pat pradėjo intensyvią veiklą kituose politiniuose laikraščiuose, pavyzdžiui, Il Fanfulla; tuo pat metu jis įsidarbino Teatro cenzūros komisijoje. Šiuo laikotarpiu jis kūrė įvairius satyrinius apsakymus ir istorijas (kartais tiesiog sugretindamas ankstesnius straipsnius), tarp jų Macchiette (1880), Occhi e nasi (1881) ir Storie allegre (1887).
Vėliau Collodi nusivylė Italijos politika, todėl pasuko į vaikų literatūrą, o pirmieji jo darbai buvo prancūzų pasakų vertimai į italų kalbą. Pavyzdžiui, 1875 m. jis užbaigė prancūzų pasakų vertimą "Racconti delle fate" (liet. "Likimo pasakos"), kurį parašė Charles'is Perrault. 1876 m. Collodi parašė Džanetino (įkvėptas Alessandro Luigi Parravicini'o Džanetino), Minuzzolo ir Il viaggio per l'Italia di Giannettino - pedagoginę seriją, kurioje per ironiškas personažo Džanetino mintis ir veiksmus nagrinėjamas Italijos suvienijimas
Lorenzini susižavėjo idėja panaudoti simpatišką, išdykusį personažą kaip priemonę savo įsitikinimams išreikšti per alegoriją. 1880 m. jis pradėjo rašyti "Storia di un burattino" ("Marionetės istorija"), dar vadinamą "Le avventure di Pinocchio" ("Pinokio nuotykiai"), kuris buvo publikuojamas kas savaitę žurnale "Giornale per i bambini". Pagal Pinokio kūrinį 1940 m. Disnėjus sukūrė filmą, kuris laikomas vienu geriausių Disnėjaus filmų.
Kollodis mirė staiga Florencijoje 1890 m. spalio 26 d., sulaukęs 63 metų, ir yra palaidotas Cimitero Monumentale Delle Porte Sante Florencijoje. 1962 m. buvo įkurtas Nacionalinis Carlo Collodi fondas, skatinantis švietimą ir Collodi kūrybą, o 1956 m. Collodi miestelyje buvo atidarytas Pinokio parkas, kuris ir šiandien yra populiarus lankytinas objektas.
