Каратыгин получил образование в гимназии и в Горном корпусе. Окончив курс, он избрал чиновничью карьеру и поступил на службу. Но театральная среда, в которой он жил с самого рождения, оказала свое влияние. В домашних спектаклях юный Каратыгин обнаружил задатки сценического дарования. Это заметил князь А. А. Шаховской и предложил заняться сценическим образованием будущего трагика. Каратыгин стал брать уроки у князя Шаховского и через полгода выступал уже в школьном театре в числе других учеников. Дирекция театров предложила ему дебютировать, но родители на время отложили дебют сына, тогда еще очень юного: ему было немногим больше 16 лет.
Каратыгин продолжал бывать у Шаховского и тут приобрел новое знакомство, оказавшееся для него чрезвычайно важным. Он познакомился с другим театралом и писателем, переводчиком трагедий Расина и Корнеля П. А. Катениным, тогда штабс-капитаном Преображенского полка. По предложению своего нового знакомого Каратыгин стал заниматься с ним сценическим искусством. Катенин был человек высокого и разностороннего образования и обширного ума, знал прекрасно несколько европейских языков и отлично понимал практику и теорию сценического искусства. Ему Каратыгин был обязан довершением своего образования, привычкой к добросовестной работе и серьезными взглядами на искусство. Занятия их были полны классической строгости и постоянного неутомимого труда.
Первый раз Каратыгин дебютировал 3 мая 1820 года в трагедии Озерова в роли Фингала. Через 10 дней для второго дебюта он сыграл роль царя Эдипа, еще через неделю – Танкреда в трагедии Вольтера, и месяца через полтора – роль князя Пожарского. Все дебюты были удачны, и Каратыгин был принят в труппу.
Появление на сцене молодого талантливого артиста было встречено публикой сочувственно, но за кулисами образовалась партия его соперников и завистников. Это более или менее общее явление на театральных подмостках в данном случае усиливалось еще и тем, что Каратыгиным многие были недовольны. Князь Шаховской был недоволен тем, что Каратыгин изменил ему для Катенина; всесильная тогда за кулисами трагическая актриса Семенова относилась к нему с пренебрежением. Каратыгин был близок с Катениным, строгим критиком и небезусловным поклонником ее таланта, и с Колосовой, только что появившейся драматической актрисой, которая обещала сделаться соперницей Семеновой. К недоброжелателям Каратыгина примкнуло, по одному случаю, и театральное начальство, засадившее молодого артиста в 1822 году в Петропавловскую крепость.
Этот характерный эпизод из театрального прошлого произошел так. Директору театров А. А. Майкову как-то показалось, что Каратыгин в танцевальном зале театрального училища позволил себе сидеть в его присутствии. Директор тут же распек Каратыгина, несмотря на его заявление, что он не видел своего начальства. Затем не замедлили явиться и серьезные осложнения из-за этого события. На другой день Каратыгин по приказанию главного начальника театров, военного генерал-губернатора графа Милорадовича был арестован и отвезен в крепость. Пораженная горем мать бросилась к графу и на коленях умоляла его выпустить сына на свободу. Граф, наконец, смилостивился и сказал: «Этот урок был нужен молодому либералу, который набрался вольного духу от своего учителя Катенина». На другой день, просидев двое суток, Каратыгин был выпущен из крепости.
В том же году он понес чувствительную потерю в лице своего наставника и друга Катенина, который, по проискам Семеновой, был выслан из Петербурга в свою деревню. Этими двумя эпизодами омрачилась деятельность начинающего артиста. Но скоро горизонт прояснился, и Каратыгин занял первое место на петербургской сцене. Время с 1825 года по 1845-й было самой блестящей порой его артистических успехов.
В 1827 году Каратыгин женился на артистке Александре Михайловне Колосовой. Колосова, выдающаяся артистка драмы и высокой комедии, получила прекрасное образование и художественное развитие, знала иностранные языки, бывала за границей и видала игру лучших артистов того времени. Такая жена должна была служить твердой опорой своему мужу в его серьезном отношении к искусству. И когда она в 1844 году покинула сцену, Каратыгин стал с меньшей охотой работать. Но это не значило, что он пренебрегал своим делом, которому служил до самой смерти с одинаковым успехом и с прежними воззрениями на искусство.
13 марта 1853 года Каратыгин в полной силе своего таланта скончался от «простудной болезни». В последний раз он играл за две недели до своей смерти. Торжественные похороны на Смоленском кладбище закончили его земной путь.
Каратыгин принадлежал к числу замечательных деятелей русского театра. Выступив, как и Мочалов, в то время, когда ложноклассическая трагедия сходила с русской сцены, он остался последователем приемов старой школы. Каратыгин не обладал, как Мочалов, необыкновенным запасом внутреннего чувства, и это предначертало ему путь строгого изучения законов искусства. Общее и художественное образование под руководством Катенина положило прочную основу всей деятельности Каратыгина, бывшего одним из образованнейших русских актеров.
В Каратыгине русская сцена имела последнего знаменитого преемника тех классических традиций, которые шли еще от Дмитревского. В игре Каратыгина не было уже, конечно, той неестественности, которая отличала актеров-декламаторов. Но не было и той простоты и естественности, которая характеризовала игру Мочалова и была утверждена Щепкиным как художественный принцип русского сценического искусства. Сам репертуар, в котором выступил Каратыгин, требовал известной приподнятости игры, известного удаления от простых смертных в область героев и полубогов. Таковы были главные действующие лица трагедий Расина, Корнеля и Вольтера, трагедий Озерова, французских переделок Шекспира. Затем следовали мелодрамы, наконец тот же характер сценического изображения оставался и для героев трагедий Шекспира и Шиллера. Из репертуара этих двух последних Каратыгин играл Гамлета, Ромео, Лира, Отелло, Кориолана – Шекспира; Карла Моора, Франца Моора, Дон-Карлоса, маркиза Позу, Лейчестера, Вильгельма Телля, Дон Сезара и Фердинанда – Шиллера.
Внешние данные вполне соответствовали трагическому амплуа Каратыгина. Величественная фигура, пластичные движения, замечательно выработанная дикция уже сами по себе производили на зрителей сильное впечатление. Но самым главным в игре Каратыгина была разработка ролей до мельчайших деталей. Каждый шаг на сцене, каждый жест, поза, изменение голоса были строго обдуманы и приноровлены к характеру изображаемого лица. Костюмы и гримировка поражали своей точностью и художественным вкусом. Сценические образы, создаваемые Каратыгиным, были цельными от начала до конца, как бы изваянными мастерским резцом скульптора. Каждая роль велась по продуманному плану и не допускала никаких уклонений. На это полагалось много добросовестного труда, знаний и понимания сценического искусства, – и в этом – огромная заслуга Каратыгина.