Carl Adolf Dahl regnes mer enn noen annen som skaperen av det moderne Trondheim. Gjennom 40 år som byingeniør og 21 år som stadskonduktør satte han sitt markante preg på byen. Han stod blant annet som leder for arbeidet med å skape Trondheims nye havn. Dahl var også et fremtredende medlem av mange jernbanekomiteer i 1870- og 1880-årene.
Dahl gikk på Fredrikshalds latinskole og tok examen artium 1846. Deretter studerte han i årene 1846–48 til ingeniør ved Chalmerska Institutet i Göteborg. Han fortsatte så studiene ved Polytechnikum i Hannover, Tyskland, hvor han tok eksamen 1851.
Da Dahl vendte hjem til Norge 1852, fikk han ansettelse som volontør i Statens Veivesen. Han gjorde hurtig karriere og var i årene 1856–58 anleggsbestyrer ved veivesenets anlegg ved Flekkefjord. 1859 ble han ansatt som den første “sivilingeniør” i Trondheim. Han fikk ansvaret for planlegging, utførelse og vedlikehold av alle kommunens ingeniøranlegg. Dette innebar også at Dahl ble branndirektør og direktør for vannverket. Tittelen ble senere endret til stadsingeniør, og Dahl var fra 1878 også stadskonduktør i byen og var dermed den daglige leder av bygningsvesenet i byen med avgjørende innflytelse på Trondheims fysiske utvikling.
En av hans første oppgaver var å omorganisere brannvesenet, som hadde fungert lite tilfredsstillende. Vanntrykket i rørene var for lavt til at man kunne få nok trykk i brannvesenets slanger, og Dahl satte i gang et stort arbeid med å forbedre ledningsnettet. Alle trerør ble skiftet ut med jernrør, og noen av disse fungerer fremdeles. Det økte forbruket av vann medførte at Dahl også måtte stå for arbeidet med å forbedre vanninntakene og hele vannverket. Som en naturlig følge ble det også nødvendig å anlegge kommunale kloakkledninger. Den første av disse ble tatt i bruk 1863. Dahl stod også for utarbeidelsen av kloakkreglementet som gjaldt fra 1880. 1870 ble han medlem av en kommisjon som skulle undersøke forholdene vedrørende vannverk og brannvesen i byene.
Sin største innsats gjorde likevel Dahl som leder av utbyggingen av Trondheim havn. Han ledet 1878–87 arbeidet med å mudre opp havnebasseng og elvehavn, og de oppmudrede massene ble benyttet til å anlegge den nye bydelen Brattøra, som fikk et areal på 264 dekar. Her ble bl.a. byens nye jernbanestasjon anlagt 1881–84.
Dahl hadde stor innflytelse på jernbaneutbyggingen i Norge, og var fra 1875 medlem av kommisjonen for jernbanen Støren–Røros. Han var dessuten medlem av kommisjonene som planla Jæderbanen, Smålensbanen og Hedmarksbanen. Ellers var han fra 1870 medlem av kommisjonen som skulle stå for anlegg av ny havn i Vardø, og han ble 1875 medlem av kommisjonen som skulle føre tilsyn med passasjerdampskip. Dahl var både arkitekt og arbeidsleder ved oppføringen av Gamle Bybro over Nidelva i Trondheim, som erstattet en tidligere bro og stod ferdig 1861. Dahl var også konstruktør for tre andre store broer i Trondheim. Av disse eksisterer fremdeles Brattørbroen, en platebro hvor platen kan dras til side. Han var også en av initativtakerne til beplantning av Trondheims 32 000 dekar store bymark, som inntil da var uthugd, nedbeitet og skogløs. Fra 1872 var han medlem av kommisjonen for restaurering av domkirken i Trondheim, og deltok fra 1889 i kommisjonen som utarbeidet ny bygningslov for byene.
Carl Dahl arbeidet for at Trondheim skulle få et kommunalt elektrisitetsverk, som bl.a. skulle gi energi til sporveien. I hans siste år som stadsingeniør, 1898, ble Trondhjems Elektrisitetsverk grunnlagt. Dette fikk også ansvaret for sporveien.
Dahl skal ha hatt den enestående egenskap at de kostnadsoverslagene som han la frem ved oppstartingen av kommunale arbeider, alltid holdt, og mange av hans forslag til bystyret ble vedtatt enstemmig og uten debatt.
Foruten sitt mangfoldige offentlige virke var Dahl aktiv på en rekke andre områder. Han var medlem av Letterstedtska Föreningen, og ellers ivrig sports- og friluftsmann. Han ble æresmedlem av både Trondhjems Skiklub og Trondhjems Jæger- og Fiskeforening. Dessuten var han stifter av Trondhjems Tekniske Forening, hvor han også ble æresmedlem. Dahl var medlem av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab, og av forstanderskapet for Trondhjems Tekniske Læreanstalt 1870–1902.
Dahl har fått et svært godt ettermæle; både som stadsingeniør i Trondheim og på andre områder nedla han et betydelig og innsiktsfullt arbeid. Dessuten hadde han en sterk vilje, og han sparte verken seg selv eller andre. Imidlertid hang han seg ikke opp i detaljer. Han var beskjeden og hadde evnen til å skille mellom sak og person.
Carl A. Dahl ble ridder av St. Olavs Orden 1882 og var medlem av 3. klasse av den russiske St. Stanislaus-ordenen. 1913 ble en gate på Rosenborg i Trondheim oppkalt etter ham, og 1930 ble det reist en statue av Dahl på Brattøra.