24. septembril õnnistas EELK peapiiskop Urmas Viilma Kaarli Kooli maja (Toompuiestee 4) juurdeehituse. Sellel õppeaastal alustas siin majas kooliteed juba 8 klassi. Kooli juurdeehituse valmimisega on täitunud märkimisväärne osa suurest unistusest. Oma aega jäävad veel ootama terass-õueala ja aatriumKohale oli tulnud mitmeid külalisi: EKN esindajana täitevsekretär Ruudi Leinus, Tallinna Toomkooli direktor Egle Viilma, Rocca al Mare kooli esindaja Peep Väljaste (kes on ka Kaarli koguduse juhatuse liige), Tallinna linnapea Mihhail Kõlvart, abilinnapea Vadim Belobrovtsev ja paljud teised toetajaid. Koguduse õpetaja Jaak Aus kinkis kõigile kooli ehituse toetajatele ka ühe sümboolse ehituskivi.
Koolimaja juurdeehitusega alustati 2019. aasta juunis. Olemasolevale koolimajale ehitati peale kaks korrust. Juurdeehitusega lisandus neli klassiruumi, raamatukogu, nõupidamiste ruum, tööruumid õpetajatele, tugispetsialistidele ja juhtkonnale.Projekti tegi Sammas arhitektuuribüroo, ehitustöid teostas Industriaalehitus ja omaniku-järelvalve telliti Kattero Group OÜ-lt.
1918–1940 aastatel tegutses Kaarli Eragümnaasium, mida pidas üleval Tallinna Kaarli kogudus.
Kaarli Kool alustas 1995. aastal lasteaiana, mil Kaarli koguduse juures (esialgu kolmel korral nädalas) alustas kooskäimist kooliks ettevalmistav rühm. Lasteaed sai esimese koolitusloa 1998. aastal.
2013. aasta juunis andis Haridus- ja Teadusministeerium välja koolitusloa Kaarli Koolile, mis nüüdseks hõlmab nii lasteaeda kui ka põhikooli. Sama aasta 1. septembril alustasid kooliteed ka esimesed 20 õpilast. Täna õpib Kaarli Kooli lasteaia viies erinevas rühmas kokku 70 last ja kooli 8 klassis kokku 158 õpilast.
Kaarli Kool on loodud perekondadele, kes peavad oluliseks kristlikku maailmavaadet ja lähtuvad oma kasvatuspõhimõtetes kristlikust väärtussüsteemist koguduslikust kuuluvusest sõltumata.Kooli missiooniks on toetada lapse arengut lähtuvalt tema ealistest iseärasustest ja arvestades tema individuaalsust, tehes seda tihedas koostöös koduga. Soovime luua arendava ja turvalise keskkonna uute teadmiste ja oskuste omandamiseks, mis kujundaks noore inimese elutervet suhet teda ümbritseva ja iseendaga.