Geboren wurde Karl Justus Blochmann am 19.02.1786 in Reichstädt bei Dipoldiswalde als Sohn des Magisters Gottlieb Sigismund Blochmann (1750-1798), der als Pfarrer in Reichstädt tätig war, und seiner Ehefrau Henriette Juliane, geborene Bucher († 1812). Zu seinen sechs Geschwistern gehörten unter anderem Rudolf Sigismund (1784-1871), Heinrich August (1787-1851), der maßgeblich an der Ablösung der bäuerlichen Grundlasten im Königreiche Sachsen beteiligt war, und der Unternehmer und Drucker Ernst Ehrenfried Blochmann (1789-1861). Er war auch mit dem Laubaner Dichter Johann Christian Ehrenfried Leberecht Blochmann (1777-1840) verwandt.

Nach Abschluss seines Theologiestudiums begab sich der junge Blochmann nach Ifferten an das Bildungsinstitut von Johann Heinrich Pestalozzi. Dort blieb er bis zum Jahre 1816 als Lehrer und Erzieher. So traf er in jenen Jahren mit zahleichen Schülern des angesehenen Schweizer Pädagogen zusammen, wie zum Beispiel Ackermann, Fröbel, Hanrnisch und führte eine besonders intensive Beziehung zu Karl Georg von Raumer und Theodor Schacht. Gerade die Iffertener Zeit beeinflusste den jungen angehenden Pädagogen für sein späteres Leben maßgeblich. Er schätzte insbesondere das Bemühen Pestalozzis um die Anstalts- und Armenerziehung insgesamt.

Er kehrte im Jahre 1816 nach Dresden zurück, wo ihn ein weiteres Studium in die pietistischen Erweckungskreise einführte.

Im Jahre 1819 fand der Pädagoge eine Anstellung als Lehrer und Vizedirektor der Friedrich August Schule der sächsischen Residenzstadt. Da er seine Ideen und Anregungen, die er bei Pestalozzi erhielt in seiner Stellung nicht zur eigenen Zufriedenheit umsetzen konnte, strebte er nach einer selbstständigen und umfassenden Tätigkeit.

Während jener Zeit entschloss er sich auch eine eigene Familie zu gründen und heiratete Ottilie Schnorr von Carolsfeld, die Tochter des Malers und Leipziger Akademiedirektors Veit Hans Schnorr von Carolsfeld und Schwester der Maler Ludwig und Julius Schnorr von Carolsfeld.

So entschloss er eine eigene Schule zu gründen, in der er seine pädagogischen Ziele umsetzen konnte. An der Spitze der sächsischen Regierung stand in jenen Zeiten Graf von Einsiedel, der ein lebhaftes Interesse an Blochmann und seinen Ideen gewann. Gerade weil der Pädagoge sich trotz aller modernen Erziehungsmethoden der Bedeutung des Ernstes und der Wärme religiöser Lebensauffassung bewusst war. Das "auch in der Kunst der Erziehung ist Einer unser Meister, Christus" sei, war das Lebenscredo des Pädagogen. Durch die Fürsprache seines Gönners sah sich auch König Friedrich August I.  gewillt, das Schulprojekt Blochmanns in nicht unerheblichem Maße zu unterstützen.

Im Jahre 1824 gründete er in Dresden in der Großen Plauischen Gasse eröffnete er sein Lehrinstitut und vereinigte diese im Jahre 1828 mit dem Gräflich Vitzhumschen Geschlechtsgymnasium. So konnte sich die Blochmann'sche Bildungsanstalt nun als Gymnasium und Realschule mit gemeinschaftlichem progymnasisalen Unterbau präsentieren. Durch diese Verbindung wuchs die Vitzhumsche Gymnasium in den folgenden Jahren. Er führte bis zum Jahre 1851 die Schule als Direktor und übertrug die Leitung dann an seinen Schwiegersohn Dr. Bezzenberger, blieb jedoch noch einige Jahre als Religionslehrer für die oberen Klassen am Institut. Im Laufe der Zeit entwickelte sich das Institut zu einem weit über die Grenzen Dresdens und Sachsens anerkannten Bildungsinstituts. Zu den Schülern gehörten.

Direktor Blochmann legte auch großen Wert auf die Lehrerausbildung. So zählten zu den jungen Lehrern zum Beispiel Carl Eduard Hering (1807-1879), Arnold Dietrich Schaefer (1819-1883), Alfred Fleckeisen (1820-1899), Wilhelm Crecelius (1828-1889), Julius Adolph Stöckhardt (1809-1886) oder Rudolf Kögel (1829-1896).

Im Jahre 1833 gehörte der Pädagoge zu den Gründern des Pädagogischen Vereins, dem er auch mehrfach als Vorsitzender vorstand.

Karl Justus Blochmann war einer der führenden Pädagogen des 19. Jahrhunderts und galt eher als Praktiker statt Wissenschaftler. In seiner Anstalt herrschten strenge Ordnung ebenso wie die freie Bewegung sowie Pflege des Geistes neben der Fürsorge für leibliche Ertüchtigung nebeneinander. So beharrte er auf strenge sächsische gymnasiale Traditionen ohne jedoch moderne Bildungselemente und Bildungsbedürfnisse, wie neuere Sprachen und Naturwissenschaften, ergänzten. So setzte er als einer der ersten im Königreich Sachsen die Ideen und Vorstellungen seines Lehrers Pestalozzi in die Praxis um ohne jedoch eigene neue Theorien zu entwickeln.

Der Pädagoge Karl Justus Blochmann starb überraschend auf einer Reise zu seiner Tochter in die Schweiz, der Stätte seines pädagogischen Lernens, am 31.05.1855 in Genf.