Escribió también poesía, campo en el que sobresale el poema narrativo La caza del Snark , plagado también de elementos fantásticos, y Tres crepúsculos y otros poemas . Además de diversos textos matemáticos como Euclides y sus modernos rivales (para cuya publicación utilizó su verdadero nombre), fue autor de trabajos dedicados a la lógica simbólica, con el propósito explícito de popularizarla, en los cuales apunta su inclinación por explorar los límites y las contradicciones de los principios aceptados; así El juego de la lógica .
Hijo de un clérigo, nació en Daresbury, Cheshire. Tras licenciarse en el Christ Church en 1854, empezó a trabajar como docente y a colaborar en revistas cómicas y literarias. Ordenado diácono de la iglesia de Inglaterra en 1861, nunca ejerció el cargo. Fue profesor de matemáticas en la universidad de Oxford.
En 1862, en el curso de uno de sus habituales paseos con la pequeña Alice Liddell y sus dos hermanas (hijas del lexicógrafo griego y deán del Christ Church) les relató una historia fantástica: Alicia, que se queda dormida de aburrimiento, se encuentra de pronto en un jardín, y allí observa a un conejo blanco que usa chaleco, saca de él un reloj, mira la hora y exclama: "¡Dios mío, qué tarde es ya!". El conejo echa a correr y se introduce en una madriguera, y tras él penetra Alicia que llega a un país maravilloso donde los animales hablan y actúan como seres humanos, en el que corre mil aventuras atrayentes y extraordinarias, sencillas y hermosas, a las que no falta un sano sentido de humorismo y filosofía. Imaginativo, ingenioso y divertido, el libro, cuya primera edición costeada por el propio Carroll recibió unánimes elogios, y fue pronto considerado un clásico de la literatura inglesa. El éxito de ventas movió al autor a escribir una continuación, A través del espejo y lo que Alicia encontró allí, que vio la luz en 1871 y algunos consideran superior al anterior.
Falleció en Guildford.