Karl Norum er mest kjent som en av de store norske jugendarkitektene, men han var mangesidig og spilte en sentral rolle både ved etableringen av Nordenfjeldske Arkitektforening – en forløper til NAL – og i kampen for å få lokalisert en norsk teknisk høyskole til Trondheim.
Norums oppvekst og utdanning er lite kjent, men han var trolig fra enkle kår; ifølge en nekrolog kom han “som fattig gut til Trondhjem”. Han fikk teknisk utdanning ved Trondhjems Tekniske Læreanstalt (TTL) 1872–75. Etter studiene arbeidet han som landmåler 1875–80, bl.a. ved byggingen av Støren–Rørosbanen. På tross av manglende formell arkitektutdannelse ble han 1880 ansatt som tegner hos arkitekt Johan P. Digre i Trondheim. Skolering skal han imidlertid senere ha fått ved å følge vennen Lars Solbergs forelesninger i formlære ved TTL.
Digre hørte til et arkitekt- og byggmesterdynasti, og etter et mellomspill (1884–86) som assistent ved stadsingeniørkontoret ble Norum sjefsarkitekt i Jacob Digres bygningsfirma. Her ble han i 25 år. Firmaet drev bl.a. med ferdigproduksjon – muligens på Norums initiativ – av villaer og kirker i tidens nasjonalromantiske stil. Mange av hans tidlige verk er dragestilshus, bl.a. Villa Schüren på Lade og et par villaer i Balestrand fra omkring 1890. Et titall kirker fra Neiden i nord til Møre i sør ble bygd i perioden 1895–1907. Interessen for å utvikle en nasjonal byggekunst fulgte Norum livet ut, og ideene ble bl.a. presentert i artikkelen Norsk træbygningsstil.
Norums bredde som arkitekt var stor. Mange av de praktbygninger fra hans hånd som i dag preger Trondheim, er holdt i stiler fra historismen, bl.a. Mathesongården og Britannia Hotel. Nordre gate 9 (1903) markerer et skille i produksjonen; med sine runde utstillingsvinduer og ornamentale pussdekor er bygningen blitt betegnet som et “hovedverk i norsk jugendarkitektur”.
Jugendbyen Ålesund er også preget av Norum. Han stod for flere av de murgårder som ble oppført der etter brannen 1904, deriblant “byens smaleste hus” (Kongens gate 10b) og den ruvende Rønnebergbua (Notenesgata 9). I hans senere produksjon er fasadene ofte i råkopp eller i blandinger av puss og huggen stein – og gjerne med Norums varemerke innfelt: groteske masker med assosiasjoner til norsk middelalder. I Trondheim er denne stilen best representert i hans to siste verker, Tollboden og Posthuset.
Norums samfunnsengasjement kom til uttrykk på mange vis: som medlem av bystyre og formannskap, som jurymedlem og deltaker i komiteer, og som medstifter av Nordenfjeldske Arkitektforening 1902. Han var sang- og teaterinteressert, og 1892 var han blant initiativtakerne til Trondhjems Theaterforening “til fremme af norsk national scenekunst.” Av størst betydning for ettertiden var kanskje likevel hans arbeid for lokalisering av “den tekniske høiskole” til Trondheim, bl.a. gjennom flere offensive artikler i Teknisk Ugeblad. Norum var naturligvis ikke alene om å argumentere for dette, men de ideer om desentralisering han forfektet, har vært et grunnleggende trekk ved Norge på 1900-tallet, og Trondheim uten NTH hadde vært en ganske annen by. På hans grav på Domkirkegården står en portrettbyste reist av Trøndernes Mandssangforening.