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Nach vorausgegangener Fotografenlehre bei seinem Vater Hugo Schmölz in Köln führte er nach dessen Tod 1938 die Fotowerkstätte fort. Im Jahre 1956 heiratete er die Fotografin Walde Huth und begründete mit dieser das Atelier „schmölz + huth“.
Durch die intensive Zusammenarbeit mit seinem Vater konnte die Auftragsarbeit nach 1938 ohne Unterbrechung fortgeführt werden. Nach dem Kriegsdienst dokumentierte Karl Hugo Schmölz die Zerstörungen in Köln mit seiner Großbildkamera in streng sachlicher Sicht (vgl. hierzu die emotionale Sichtweise der fast zeitgleich entstandenen Aufnahmen von Hermann Claasen). In Zusammenarbeit mit den großen Architekten des Rheinlandes seiner Zeit (u.a. Adolf Abel, Bruno Paul, Dominikus Böhm, Gottfried Böhm, Hermann von Berg, Wilhelm Riphahn, Rudolf Schwarz, Hans Schilling, Joachim Schürmann) schuf er so eine eindrucksvolle Dokumentation des Wiederaufbaus von Köln.
Darüber hinaus bearbeitete Schmölz Werbeaufträge und hier insbesondere aus dem Bereich der Möbelindustrie (u.a. Interlübke). Nach seiner Heirat erhielt das Atelier auch Aufträge aus dem Modebereich.
Karl Hugo Schmölz wurde im Familiengrab auf dem Kölner Nordfriedhof (Flur 10 Grab-Nr. 119a/b) beigesetzt.
2004: REALATING TO PHOTOGRAPHY, Fotografie Forum International, Frankfurt/Main
2006: LIEBE ZUM LICHT, Architektur der Nacht, Kunstmuseum Stuttgart
2006: LEUCHTENDE BAUTEN, Architektur der Nacht, Kunstmuseum Stuttgart
2007: Stadt-Bild-Köln, SK Stiftung Fotografische Sammlung, Köln
2011: Inside Out, Photgraphy After Form, Selections from the era Fontanals-Cisneros Collection, CIFO Art Space, Miami / USA
Dom-Ansichten – Fotografien des Kölner Doms von Karl Hugo Schmölz, Hrsg. von Reinhold Mißelbeck und Arnold Wollf, mit Beiträgen von Arnold Wolff und Roswitha Neu-Kock, J. P. Bachem Verlag, Köln 1997, ISBN 3-7616-1308-3
Köln-Ansichten – Fotografien von Karl Hugo Schmölz. Hrsg. von Reinhold Mißelbeck und Wolfram Hagspiel, J. P. Bachem Verlag, Köln 1999, ISBN 3-7616-1403-9
Karl Hugo Schmölz – Köln. Architekturfotografien der Fünfziger Jahre. Hrsg. v. Franz van der Grinten und Thomas Linden. Mit Texten von Ulf Erdmann Ziegler und Thomas Linden. Verlag Schimer Mosel, München 2012 – (Hardcover, 26,5 × 31cm, 176 Seiten, 127 Duotone Tafeln, Dt.) ISBN 978-3-8296-0539-7
Karl Hugo Schmölz, Funkhaus Köln 1952, hg. v. VAN DER GRINTEN GALERIE, Text von Franz van der Grinten, Vorwort Konrad Adenauer, Verlag Stefan Schuelke Fine Books, Köln 2014 (Hardcover, 24 × 33 cm, 64 Seiten, Dt/Engl.) ISBN 978-3-9815348-6-3
Hugo Schmölz Karl Hugo Schmölz – CINEMAS. Hrsg. v. Franz van der Grinten & Archiv Wim Cox. Mit Texten von Hanns Zischler und Franz van der Grinten. Verlag Kettler, Köln 2018, ISBN 978-3-86206-727-5
Köln – Antlitz einer großen Stadt, Hrsg. Hans Peters, Düsseldorf 1939
Hans Peters (Hrsg.): Der Dom zu Köln, Aufnahmen von K. H. Schmölz. Schwann Verlag, Düsseldorf 1948.
Hans Peters (Hrsg.): Der Siegburger Servatiusschatz. Selbstverlag, Bad Honnef 1952 (Die Rheinbücher; N.F., 1).
Aus den Trümmern, Kunst und Kultur im Rheinland und in Westfalen 1945–1952, Ausstellungskatalog Rheinisches Landesmuseum Bonn, Bonn 1985, ISBN 3-7927-0915-5.
Wolfgang Stracke: St. Maria im Kapitol Köln: die romanische Bildertür, Mit Photogr. von Karl-Hugo Schmölz und Thomas Zwillinger. Wienand Verlag, Köln 1994, ISBN 3-87909-377-6.
Reinhold Mißelbeck (Red.): 20th Century Photography Museum Ludwig Cologne. Taschen Verlag, Köln 1996, ISBN 978-3-8228-8648-9.
Mario Kramp: Köln an der Seine: Der Kölner Pavillon auf de Pariser Weltausstellung 1937. Greven Verlag, Köln 2019, ISBN 978-3-7743-0902-9.
Rita Wagner (Hrsg.): Köln am Rhein oder von Zeit zu Zeit: Begleitband zur Ausstellung im Kölnischen Stadtmuseum vom 24. August bis zum 15. Dezember 2019, Hugo Schmölz, Karl Hugo Schmölz. Oppenheim am Rhein: Nünnerich-Asmus Verlag & Media 2019, ISBN 978-3-96176-090-9.
Katja Hoffmann: Köln, Stunde null. Karl Hugo Schmölz (1917–1986). In: dies. (Bearb.): Fotografen sehen Köln. Glasnegative 1875–1960 aus dem Rheinischen Bildarchiv Köln. emons. Köln 2023, S. 268–283, ISBN 978-3-7408-1592-9, S. 268–283.