Filmografie Karla Dobrého obsahuje více než sto různorodých rolí, velkých i malých, v českých i zahraničních produkcích. Jeho fyziognomie a výraz ho předurčuje především pro výrazné postavy.

Řadu rolí vytvořil ve filmech a seriálech zahraničních produkcí, často natáčených na našem území, kde uplatnil znalost několika jazyků (angličtina, němčina, ruština, francouzština atd.). Patrně nejvýznamnější příležitost se mu naskytla v koprodukčním filmu z roku 1998 Dívka tvých snů (La Niña de tus ojos) režiséra Fernanda Trueby, který mj. přinesl prestižní ocenění a mezinárodní popularitu českému herci Miroslavovi Táborskému, jenž zde ztvárnil roli tlumočníka Václava Passera. Zde byl hereckým partnerem španělské filmové hvězdy Penélope Cruz a postavu ruského Žida Lea odehrál celou v ruštině. Výrazněji zaujal i v roce 2000 jako Liet, resp. dr. Pardot Kynes, v americké televizní sci-fi minisérii Duna (Dune) či o tři roky později v jiné roli ve volném pokračování Děti planety Duna (Children of Dune). Dále účinkoval například v americkém filmu Mission Impossible (režie Brian de Palma, rok 1996) po boku Toma Cruise či Vanessy Redgrave či v epizodě z francouzského seriálu Komisař Maigret (rok 1994). Z pozdějších výraznějších filmových postav stojí za zmínku role brutálního nacistického dozorce Bertrama v německém snímku známého režiséra Volkera Schlöndorffa Devátý den (Der neunte Tag), postava Pavla Kubíka v italském televizním filmu Tajná olympiáda (L’Olimpiade nascosta) z roku 2012 či role krutého Komandanta Kowaljewa v německé minisérii Tannbach (2015). Neobvyklé příležitosti dostal i v několika krátkých filmech, např. Protipól (The Counterpart) či sci-fi snímku Ozone. V létě 2004 využil zajímavé nabídky a natočil v Rusku velkou roli fotografa Andreje v seriálu Labutí ráj. Zahrál si také kardinála Giovanniho Colonnu ve třech řadách výpravného koprodukčního seriálu Borgia z let 2011-2014, výraznou zápornou takřka němou roli v několika dílech amerického akčního seriálu Pohřešovaný (Missing), který dotvrdil mezinárodní popularitu české herečky Terezy Voříškové. Nepřehlédnutelný byl také v ústřední záporné roli jednoho z dílů seriálu Kurýr (Transporter: The Series). Karel Dobrý patří mezi nejobsazovanější české herce v zahraničních produkcích. Ve velkém výčtu jeho rolí se dále nachází mnoho vedlejších a epizodních postav ve filmech a seriálech různých proveniencí.

Také v českých filmech vytvořil Karel Dobrý několik výrazných postav. V malé roli se objevil ve filmu režiséra Zdeňka Tyce UŽ – Užívej život (rok 1995), ve stejném roce hrál i v dodnes často reprízované filmové pohádce Jak si zasloužit princeznu (režie Jan Schmid). Později velmi zaujal v těžké německy mluvené roli nacisty Odilla ve filmu Pramen života – Der Lebensborn (režie Milan Cieslar, rok 2000). S kameramanem a režisérem F. A. Brabcem natočil dva filmy. Po boku Anny Geislerové a Niny Divíškové hrál v roce 2000 Krále v baladě Zlatý kolovrat v úspěšném kontroverzním zpracování básnické sbírky K. J. Erbena Kytice, na níž se podílela celá řada našich významných osobností. Druhým filmem byl Krysař (role Ďábel & Osud), který byl natočen ve značně nestandardních podmínkách během 24 hodin na přelomu Silvestra roku 2002 a Nového roku 2003, čímž si vysloužil zápis do Guinnessovy knihy rekordů. Světově proslulá režisérka Agnieszka Holland si Karla Dobrého vybrala do role Plavčíka ve filmu Jánošík. Pravdivá historie (natáčení bylo zhruba v polovině práce z ekonomických důvodů pozastaveno a film byl dokončen až po několika letech v roce 2009). Roli kolaborujícího doktora Branda vytvořil ve filmu a televizním seriálu Milana Cieslara Krev zmizelého (rok 2005). Objevil se ve vedlejší roli ve výpravném koprodukčním filmu Juraje Jakubiska o Čachtické paní Bathory (rok 2008), ve výrazné roli agresivního Čiháka ve snímku Ocas ještěrky (režie Ivo Trajkov, rok 2009), v záporné úloze zločince a vraha Adalberta z Jestřebí v historickém detektivním filmu Jménem krále (režie Petr Nikolaev, rok 2009) či v experimentálním projektu Miroslava Bambuška Jan Hus – mše za tři mrtvé muže. Ve slovenském snímku režiséra Juraje Krasnohorského Tygři ve městě (Tigre v meste), uvedeném v roce 2012, hrál ruského nájemného vraha Kužnikova. Od roku 2016 začal pravidelněji hrát i v českých filmech. Vedlejší role ztvárnil v komerčně úspěšném filmu Filipa Renče Lída Baarová (role německého režiséra Gerharda Lamprechta), v koprodukčním projektu Davida Mrnky Milada (postava Lichačeva, agenta NKVD) či ve všech dílech trilogie Petra Jarchovského a Jana Hřebejka Zahradnictví (role Jindřichova bratra Karla), jejíž děj volně předcházel slavným Pelíškům. Se Zdeňkem Troškou natočil dva pohádkové filmy Strašidla, v němž si zahrál upíra Ignáce, a Čertoviny, kde se pro změnu převtělil do Lucipera. Vyvrcholením dosavadní práce pro český film se stala hlavní postava barona Johanna Salmona de Caus v adaptaci úspěšného románu Miloše Urbana Hastrman, kterou jako svůj filmový režijní debut natočil Ondřej Havelka; film měl premiéru v dubnu roku 2018 a výkon Karla Dobrého byl nadšeně přijat kritikou i diváky. Za svůj výkon obdržel cenu Český lev 2018 za nejlepší mužský herecký výkon v hlavní roli a byl rovněž nominován na Cenu české filmové kritiky v kategorii Nejlepší herec. Uplatnil se také v několika krátkých či studentských filmech i v hudebních videoklipech.

První velkou televizní rolí Karla Dobrého byl v roce 1991 Orestés ve zpracování divadelní hry Elektro, má lásko (režie Jiří Věrčák). Z televizních inscenací a filmů dále stojí za zmínku povídkový film Trosečníci z roku 2002, kde hrál ve třetí povídce Kráska a Netvor muže upoutaného na invalidní vozík, hereckými partnery mu byli Linda Rybová a Richard Krajčo. Ve dvoudílné televizní adaptaci románu Egona Hostovského Nezvěstný (režie Pavel Kačírek, rok 2003) hrál roli Hušnera – komunisty, který se obrátil na víru. Po boku Ladislava Freje, Gabriely Filippi a Ondřeje Vetchého účinkoval v roce 2001 v epizodě Červená karta (režie Igor Chaun, role nájemného vraha Panenky) z hororově-kriminálního cyklu Černí andělé. Hrál hlavní role v pohádkách Jabloňová panna (režie Milan Cieslar, rok 1999, role Kníže) a Tajemný svícen (režie Moris Issa, rok 2003, role Ďábel). Zahrál si také velké role hospodáře Josefa Kalouska ve třetí sérii úspěšného seriálu Četnické humoresky (31. díl Dědic, režie Antonín Moskalyk a Pavlína Moskalyková Solo, premiéra 2007) a vraha Richarda ve druhé sérii kriminálního sci-fi seriálu Strážce duší (epizoda Propast věků, režie Pavel Jandourek, premiéra 2009). O Vánocích 2009 se v televizi objevil v menší, ale důležité roli tajemného nadpřirozeného Acruxe v pohádkovém příběhu Dům U Zlatého úsvitu (režie Pavel Jandourek). Na jaře 2010 byl odvysílán televizní hudební retrofilm Petra Nikolaeva Klub osamělých srdcí, kde si zahrál homosexuála přezdívaného Jagol, politicky pronásledovaného v dobách normalizace. V průběhu let 2009 a 2010 natočil pro Českou televizi tři seriály – Vyprávěj (režie Biser A. Arichtev), Znamení koně (v režii Milana Cieslara, v roce 2015 hrál i ve druhé řadě) a 4teens (pod vedením režiséra Pavla Jandourka). Jeho roli Matěje Stránského ve Vyprávěj byl též věnován jeden díl speciální bonusové série o vedlejších postavách, odvysílaný v březnu 2012. Na podzim 2013 uvedla Česká televize první díly historického cyklu režiséra Roberta Sedláčka České století, v díle Den po Mnichovu si zahrál výbušného generála Lva Prchalu. Vytvořil také právníka Hartmana v obou dvou řadách netradičního a oceňovaného detektivního seriálu Cirkus Bukowsky (2013-2014, režie Jan Pachl). Výrazné příležitosti dostal i v jedné z epizod seriálů Život a doba soudce A. K. (režie Radim Špaček, Robert Sedláček a Bohdan Sláma), Mordparta (režie Peter Bebjak) a Policie Modrava (režie Jaroslav Soukup). Na začátku roku 2017 si získal velkou diváckou oblibu postavou sympatického rázného velitele četníků Radomíra Vlacha ve třech dílech výpravného seriálu Četníci z Luhačovic, odehrávajícím se krátce po 1. světové válce; v této roli navíc dostal příležitost zahrát zcela jiný charakter. Režisér Zdeněk Jiráský Karlovi Dobrému svěřil hlavní roli šlechtice Jindřicha Matyáše Thurna v historickém snímku Bůh s námi – od defenestrace k Bílé hoře, odvysílaném na jaře 2018. Od září do prosince 2018 vysílala TV Prima českou variantu populárního australského komediálního rodinného seriálu House Husbands, pod názvem Tátové na tahu, kde hrál jednu z hlavních rolí Lubora Knoppa (v manželském páru s Annou Geislerovou). Přehlédnout nelze ani jeho účast v dnes již kultovním satirickém televizním cyklu Česká soda i v jeho pokračování.

Podílel se také na několika hraných dokumentech. Příležitostně spolupracuje s rozhlasem, pro který natáčí i v cizích jazycích. Sporadicky se věnuje dabingu.