创办于1946年。1946年（第1届）至1949年（第4届）在捷克斯洛伐克的马里安温泉举行。1950年（第5届）起改在疗养地卡罗维发利举行。1958年以前，除1953年和1955年未举行外，每年举行一次。1959年苏联创办莫斯科国际电影节后，为了与之交替举行，便改为两年一次，在6～7月之间举行，为期两周。每届有30～40个国家参加，放映大量影片。电影节的主要目的是为和平、为人类幸福、为各国自由而斗争，同不道德的影片作斗争。电影节的主要活动项目有：①举行评奖工作；②举行观摩展映并召开座谈会；③举办回顾展；④开办电影市场，推销影片。电影节最高奖是“水晶地球仪奖”，其他奖项有评委会特别奖、“利迪策玫瑰奖”（利迪策是捷克斯洛伐克的一个村庄名，1942年德国法西斯屠杀该村居民并烧光全村。电影节组织者为纪念反法西斯的胜利而设立此奖）等。这些奖分别授予最佳影片、导演、男女演员、编剧、摄影等。中国从1950年起开始参加该电影节并多次获奖，是中华人民共和国最早选片参加的一个国际电影节。1950年，凌子风导演的《中华女儿》在第5届卡罗维发利国际电影节上获自由斗争奖。1988年，谢晋执导的《芙蓉镇》在第26届卡罗维发利国际电影节上获水晶地球仪大奖。

1992年，捷克斯洛伐克分离成两个独立的国家。此后的卡罗维发利电影节在选片上更加多样化。中国电影《寻枪》（2003）、《天下无双》（2003）、《图雅的婚事》（2007）、《三峡好人》（2007）等都参加过电影节的展映，2008年，中国电影《地下的天空》入围主竞赛单元。2020年，受全球新型冠状病毒肺炎疫情的影响，电影节暂停举办。