El guipuzcoano fue uno de los profesionales que junto a Juan Mari Arzak y Pedro Subijana fundaron en la década de 1970 la denominada Nueva Cocina Vasca.
Además, ostentó la prestigiosa Estrella Michelín durante dieciséis años (1982 – 1998).
Su padre había luchado como requeté en la guerra civil española y también estuvo en la División Azul.
Muestra aptitudes en la cocina desde los siete años, cuando ayudaba a su madre Pepi[8].
A la edad de 17 años y durante tres años[5], toma clases en la Escuela de Hostelería del Hotel Euromar, en Zarauz, dirigido por Luis Irizar, donde coincidió con los chefs Pedro Subijana, Enrique San José y Ramón Roteta.
Durante la década de 1970 fue uno de los creadores de la Nueva Cocina Vasca junto con Juan Mari Arzak, Pedro Subijana, Tatus Fombellida, Ramón Roteta, Patxi Quintana, Ricardo Idiáquez, Pedro Gómez, Manolo Iza y Jesús Mangas, José Juan Castillo, Ramón Zugasti, Xabier Zapirain y Luis Irizar, entre 1977 y 1978.
Entre abril y julio de 1989 debutó en la televisión vasca con el programa Hamalau Euskal Sukaldari.
Al año siguiente, en marzo, saltó a TVE a nivel nacional, en La 1 y TVE Internacional con el programa El menú de cada día.
Dicho programa se emitía de lunes a viernes en Telecinco.
[36][37] Actualmente los formatos producidos por Bainet Media, entre los que se encuentra Cocina abierta de Karlos Arguiñano, se siguen emitiendo en Atresmedia Televisión en Antena 3, Antena 3 Internacional, Nova y Atresplayer.
Karlos Arguiñano ha promocionado la cocina en general y la española en particular por diferentes países: Argentina, Estados Unidos, México, Suecia, Italia, Suiza, Alemania, Francia, etc. Ha impartido clases de cocina, cursillos, participado en jurados gastronómicos, conferencias, mesas redondas o charlas.