1891年6月28日，卡爾·安德魯·斯帕茨出生在美國賓夕法尼亞州的博耶敦，他的父親是一位州參議員。斯帕茨借助他父親的影響力，進入了西點軍校就讀。1914年6月12日，他以步兵少尉的身份畢業(yè)，在107名學員的班級中排名第97。同屆畢業(yè)生中的許多人后來也成為了將軍，如二戰(zhàn)美軍供應(yīng)部長，美國第一個工程兵上將，五角大樓的建造者——布里恩·伯克·薩默維爾。

從西點軍校畢業(yè)后，斯帕茨作為一名步兵中尉在夏威夷肖菲爾德軍營的第25步兵團服役，直到1915年10月13日至1916年5月15日期間，他被分配到加州圣地亞哥的信號部隊航空學校接受飛行員培訓。1916年6月8日，在獲得初級軍事飛行員等級后，他被派往墨西哥的美國信號部隊航空科。

斯帕茨于1916年7月1日晉升為中尉，并于1917年5月15日晉升為上尉。美國加入第一次世界大戰(zhàn)后，斯帕茨被任命為法國伊蘇敦美國航空學校的負責人，但在接到返回美國的命令后，他在戰(zhàn)爭的最后幾個月里以編外飛行員的身份在第13航空中隊參加了三周的行動。在這段短暫的時間里，斯帕茨擊落了三架敵機，并被授予杰出服務(wù)十字勛章，并于1918年6月17日被提升為臨時少校軍銜。

1929年1月1日至1月7日，斯帕茨創(chuàng)造了一項航空紀錄，即在洛杉磯附近的駕駛機身上畫著“問號”的C-2A式飛機，通過空中加油的方式，在空中飛行時長超過150小時。由于他的努力，他被授予了杰出飛行十字勛章。

1935年8月，斯帕茨進入堪薩斯州萊文沃思堡的指揮和總參謀部學校學習，并在那里于9月16日被提升為中校。他于1936年6月畢業(yè)，然后在蘭利機場為空軍總司令部司令弗蘭克·麥克斯韋·安德魯斯少將的參謀部服務(wù)，直到1939年1月，他回到華盛頓的空軍總司令部辦公室擔任助理執(zhí)行干事。

1939年11月7日，斯帕茨被臨時提升為上校，在1940年的不列顛之戰(zhàn)中，他作為特別軍事觀察員在英國呆了幾個星期。8月，他被分配到空軍部隊首長辦公室，兩個月后被任命為空軍部隊首長阿諾德將軍的助理，臨時軍銜為準將。1940年11月，他成為空軍部隊計劃處處長，次年7月被任命為陸軍航空隊總部的航空參謀長。

作為戰(zhàn)略空軍的指揮官，斯帕茨受德懷特·艾森豪威爾將軍的直接指揮。戰(zhàn)后，艾森豪威爾說斯帕茨和奧馬爾·布拉德利將軍，是對歐洲勝利貢獻最大的兩名美國將領(lǐng)。

斯帕茨于1945年3月11日晉升為將軍軍銜。在歐洲勝利日之后，他被調(diào)往太平洋地區(qū)，并于1945年7月?lián)蚊绹窖髴?zhàn)略空軍的指揮官。

1945年7月，哈里·杜魯門總統(tǒng)提名斯帕茨晉升為永久將軍軍銜。1946年2月，阿諾德退休后，斯帕茨被任命為陸軍航空隊司令。在1947年國家安全法和杜魯門第9877號行政命令創(chuàng)建了獨立的空軍后，斯帕茨于1947年9月被任命為新的美國空軍的第一任參謀長。