Бартоломео Карло Растрелли родился в 1678 году во Флоренции, в небогатой дворянской семье. Своим призванием он выбрал скульптуру, в чём был поддержан родителями. Скульптурному мастерству Бартоломео Карло учился в своём родном городе.
В 20 лет молодой Растрелли приехал в Рим. Здесь он прожил всего год, так как не смог найти работы. По всей видимости, именно в Риме он познакомился со своей супругой, с которой обвенчался во Флоренции. Оттуда они уехали во Францию, покинув Италию навсегда. В Париже, в 1700 году, у Бартоломео Карло родился сын - Франческо, будущий великий петербургский зодчий.
Во Франции Бартоломео Карло Растрелли прожил 16 лет, так и не создав ничего великого. Из известных творений этого периода у скульптора можно назвать лишь надгробие бывшему королевскому министру Симону Арно. Впрочем, французы к этой работе Растрелли отнеслись с прохладой. Но ему удалось получить графский титул и орден Иоанна Латеранского.
Осенью 1715 года умер король Людовик XIV. Многие архитекторы и скульпторы оказались во Франции не у дел, так как сменивший его монарх был слишком молод. Этим воспользовались русские резиденты. 19 октября 1715 года Бартоломео Карло Растрелли подписал договор с Иваном Лефортом, советником в Париже службы Его Царского Величества Петра I. В контракте указывалось, что "господин Растрелли Флоренский обязуется ехать в Санкт-Петербург с сыном своим и учеником своим и работать там в службе его царского величества три года..." [Цит. по 1, с. 208]
Сразу по приезду в Россию, 16 февраля 1716 года, Бартоломео Растрелли встретился с Петром I. Царь высказал ему свои пожелания относительно строительства дворца в Стрельне. Архитектор с энтузиазмом принялся за проектирование дворца. Началось изготовление его модели, рытьё каналов в будущем парке.
В том же 1716 году Бартоломео Карло Растрелли было поручено создать проект конного памятника Петру I. Над моделью монумента скульптор трудился пять лет.
Первым петербургским адресом итальянцев стал флигель бывшего дома Кирилла Нарышкина на Второй Береговой улице. Позже они переехали на Французскую улицу, которая располагалась на Васильевском острове.
Бартоломео Карло Растрелли мечтал стать главным архитектором новой русской столицы. Он вынашивал планы не только относительно строительства в Стрельне, но и задумывал грандиозные работы в Петергофе, планировал создать планировку улиц Васильевского острова. Однако, Пётр I на должность главного архитектора пригласил в Петербург француза Леблона. 9 августа 1716 года Леблон собрал всех петербургских зодчих и объявил о своих намерениях, планах по обустройству города. Все петербургские архитекторы вошли в его подчинение и не могли ничего строить без его согласия. Такого граф Растрелли-старший вытерпеть не смог и устроил на собрании скандал.
Леблон не стал терпеть своего непризнания итальянцем. Он начал жаловаться царю на своего обидчика, из-за чего Растрелли отстранили от работы в Стрельне. Такой поворот событий окончательно рассорил Леблона и Растрелли. Однажды, проезжая мимо дома итальянца, коляска Леблона была остановлена и помощники Растрелли стали кулаками доказывать правоту своего хозяина. От расправы француза спасла только расторопность сопровождавших его лиц.
У Леблона не складывались отношения и с князем Меншиковым. Александр Данилович замял скандал, чему поспособствовал и выполненный Бартоломео Карло бюст Меншикова. Царское решение же было следующее: Растрелли должен завершить создание модели Стрельнинского дворца, в дальнейшем в государевых строительных делах не участвовать, заниматься только скульптурой. Вскоре Пётр I повелел переселиться семье Растрелли в дом на Первой Береговой улице (ныне Шпалерная), где для него был готов дом для жилья и работы. Это здание первоначально принадлежало царице Марфе Матвеевне, вдове старшего брата Петра I. Оно соседствовало с домом царевича Алексея, по другую сторону которого, в бывшем дворце сестры Петра I Натальи Алексеевны размещалась Канцелярия городовых дел, которая занималась делами всех иностранных мастеров.
Новоселье Растрелли справили летом 1717 года. Тогда же в Петербург переехала супруга скульптора. Её задержка, по всей видимости, объясняется рождением в 1716 году ещё одного сына Бартоломео Карло Растрелли, которого также назвали Бартоломео. В 1736 году Бартоломео-младший подавал прошение о принятии его на службу, но оно не было удовлетворено. Сведения о Бартоломео-младшем даны в книге "Санкт-Петербург XVIII века" историком К. В. Малиновским [3, с. 246, 247].
В дворовом каменном флигеле дома Растрелли в 1721-1723 годах жил итальянский зодчий Николо Микетти. После его бегства из Петербурга, здесь поселился русский зодчий Михаил Земцов. В доме Растрелли гостили его коллеги, в том числе Доменико Трезини, Гаэтано Киавери.
В 1723 году Бартоломео Карло создал бронзовый бюст Петра I.
В ноябре 1724 года Бартоломео Карло Растрелли по просьбе Канцелярии от строений характеризовал архитектора Земцова. Скульптор написал следующий отзыв:
В благодарность за такие рекомендации Земцов пригласил Растрелли для "украшения палат, каскадов и фонтанов и прочия тем подобные работы" [Там же].
Франческо Бартоломео во всём помогал отцу, получая таким образом образование. Вместе они работали во дворце адмирала Фёдора Апраксина, украшали зал дворца вице-президента Коллегии иностранных дел барона Петра Шафирова, трудились и у других знатных петербуржцев. Впоследствии, многие из совместных работ Франческо Бартоломео Растрелли припишет себе, не указывая в описании своих трудов Бартоломео Карло.
С воцарением на русском престоле Анны Иоанновны дела у семьи Растрелли пошли в гору. Новая императрица желала жить в роскоши, а значит мастера пышного барокко были ей нужны как никогда. Специально для аудиенции с Анной Иоанновной Бартоломео Карло с сыном направились в Москву. 20 марта 1730 года Бартоломео Карло просил Канцелярию от строений принять под охрану свой дом, но так и не дождавшись реакции Канцелярии, покинул Петербург.
Русская императрица приняла Растрелли в конце мая. Он привёз с собой восковой бюст её матери, царицы Прасковьи Фёдоровны. В результате встречи Растрелли было указано строить дворец в Кремле, против цейхгауза (арсенала). В помощники к итальянцу был приставлен немецкий архитектор Шедель. 13 июня Растрелли подал смету строительства. В первых числах июля началась работа. Для быстроты новый дворец (Анненгоф) было решено строить деревянным, в один этаж.
10 ноября 1730 года Бартоломео Карло Растрелли был назначен придворным архитектором. Ему было велено передавать любое каменное строительство, относящееся ко двору Её Императорского Величества. Жалование зодчего составило по контракту 800 рублей в год. Контракт продлили в 1734 году, установив жалование в 1 500 рублей в год. Бартоломео Карло в документах одного и того же времени называют скульптором-архитектором и архитектором-скульптором. Но всё-таки, в первую очередь ему удавалась скульптура. Архитектурные решения, скорее всего, в работах Растрелли в большой части принадлежали его сыну Франческо Бартоломео.
19 января 1731 года Растрелли было повелено строить новый Анненгоф в Лефортове. Этот дворец принял хозяев уже осенью. Сразу после новоселья Анна Иоанновна решила переехать в Петербург. Для обустройства новой резиденции туда направили Растрелли.
Зимний дворец Анны Иоанновны расположился напротив Адмиралтейства, включив в себя стены дворца Апраксина.
Работая на императрицу, Растрелли получил поддержку и её немецких фаворитов, в том числе Бирона, Миниха. Первый из них для строительства своего дворца в Руентале в 1735 году пригласил уже Растрелли-младшего, который окунулся в самостоятельную работу. Растрелли-старший же руководил строительством Летнего дома Анны Иоанновны, параллельно создавая проект Зимнего дворца.
В 1730-х годах Семья Растрелли росла. Женился Франческо Бартоломео, у Бартоломео Карло появились внуки. Итальянцам потребовалось более вместительное жилище, которое они получили на той же Первой Береговой улице, у церкви Всех Скорбящих - бывший дом сенатора Юрия Юрьевича Трубецкого.
К 1740 году Бартоломео Карло Растрелли создал бронзовую скульптуру - фигуру императрицы Анны Иоанновны. К началу 1740-х годов он был готов к отливке и памятника Петру I, но сделать это не успел. Бартоломео Карло Растрелли ушёл из жизни 18 ноября 1744 года.