Savamokslis lietuvių dailininkas, tapytojas, grafikas, poetas. Gimė 1887 m. rugpjūčio 25 d. Starkonyse, Viešintų vls., Ukmergės aps., mirė 1978 m. birželio 5 d. Kaune, palaidotas Petrašiūnų kapinėse.
Gimė gausioje valstiečių šeimoje. 1907 m. įstojo į Šiaulių gimnazijos ketvirtą klasę, po metų – į „Saulės“ mokytojų kursus Kaune. Mokėsi vargonuoti, domėjosi istorija, etnografija. 1909–1911 m. išvyko dirbti pas brolį į JAV. 1911 m. grįžo į Lietuvą ir buvo pašauktas atlikti karinę tarnybą Rusijos imperijos kariuomenėje.

Tapybos mokėsi epizodiškai: pas Tadą Daugirdą (1908–1910 m.), tarnaudamas Rusijos kariuomenėje Kijeve, kur bendravo su vietos dailininkais (1911–1917 m.), Peterburge, Fedosejevo vakariniuose piešimo kursuose (1917–1918 m.).

1919 m. apsigyveno Kaune, aktyviai dalyvavo kultūriniame gyvenime, Lietuvių meno kūrėjų draugijos veikloje. 1919–1924 m. dėstė piešimą ir dailyraštį Kauno „Aušros“ gimnazijoje, mokytojų kursuose. 1920–1921 m. mokėsi privačioje Adomo Varno dailės studijoje. 1923 m. Berlyne studijavo dailę.
1923–1924 m. dėstė piešimą Juozo Damijonaičio organizuotuose mokytojų kursuose. 1926 m. gavo Švietimo ministerijos stipendiją 2 metams Paryžiuje, bet mokslų nebaigė. 1934–1945 m. Kauno meno mokyklos (nuo 1941 m. Kauno taikomosios ir dekoratyvinės dailės instituto) bibliotekos vedėjas. 1945–1950 m. Kauno taikomosios ir dekoratyvinės dailės instituto muziejaus vedėjas. 1951–1959 m. Kauno politechnikos instituto (dab. Kauno technologijos universitetas) architektūros katedros laborantas.
Sukūrė apie 2 000 kūrinių – peizažų, portretų, fantastinių paveikslų, taip pat ekslibrių, plakatų, pašto ženklų projektų, apipavidalino spektaklių, sukūrė tapytą dekoratyvinį pano Birštono svetainei (1938 m., pano neišliko), parašė autobiografinę atsiminimų knygą „Gyvenimo nuotrupos“ (1959). Rinko ir piešė liaudies meno, architektūros paminklus.

Surengė individualių parodų: 1925, 1926, 1927, 1929, 1949, 1958, 1967, 1972, 1977 m. Kaune, 1925 m. Vašingtone, Bostone, Čikagoje, 1926 m. Rygoje, 1927 m. Klaipėdoje ir Paryžiuje, 1968, 1975 m. Vilniuje.

Savitai taikė savo laikmečiu vyravusių meno srovių (kubizmo, ekspresionizmo, lučizmo) išraiškos priemones. Ankstyvuoju kūrybos laikotarpiu K. Šimonis buvo paveiktas M. K. Čiurlionio įtakos, dažnai naudojo vaizdinius. Vėliau, kai susipažino su Vakarų Europos daile, didelį poveikį jam padarė vokiečių ekspresionistų, Bauhaus mokyklos dailė, ypač Ferenco Marko ir Lyonelo Feiningerio, stilizuoti, įvairiom kryptim krintančių šviesos pluoštų ir linijų suformuoti fantastiniai vaizdai. Gyvenant Prancūzijoje veikė primityvizmo mokyklos dailė.

Brandžiausias kūrybos laikotarpis prasidėjo 3-ojo dešimtmečio viduryje ir truko iki 4-ojo pabaigos. Šiuo laikotarpiu stiprėja dailininko polinkis skaidyti daiktus, erdvę į geometrinius segmentus. Geometrinės formos, persmelktos šviesos blyksnio, skaido vaizdą mažyčiais kristalais. Didelę reikšmę savo kūriniuose dailininkas teikia šviesai.

Pokario metais K. Šimonio kūrybingumas pradeda blėsti. Dailininkas grįžta prie ankstesnių temų. Stilizuotuose pasakiško turinio kūriniuose atsiranda liūdesio, prisiminimų. Šiuo laikotarpiu jis sukuria mažiau vertingų realistinių gamtos vaizdų. Kritikuotas dėl mėgdžiojimo. Daugelyje kūrinių vyrauja apibendrinti simboliniai ar siužetiniai peizažai.
Žymesni kūriniai: „Lapija“ (1923), „Bokštai“ (1928), „Fantazija“, „Troškulys“ (1926), „Gaisras miške“, „Karalaitė“, „Kompozicija“, „Žiburiai“ (1926), „Ūkanose“ (1927), „Fantastinis peizažas“ (1930), „Žvakutės“ (1931), „Gyvieji akmenys“ (1935), „Peizažas su koplytstulpiu“, „Mergelė su gėlėmis“ (1936), „Į kosmosą“ (1958), „Brėkštantis rytas“ (1968).
Nutapė portretų: aktorių Onos Rymaitės, Unės Babickaitės, Teofilijos Vaičiūnienės, rašytojų Vydūno, Vinco Mykolaičio-Putino, Vinco Krėvės, Juozo Tysliavos, Liudo Giros, Kazio Binkio, istoriko Simono Daukanto, dailininko M. K. Čiurlionio ir kt.
Didžioji dalis geriausio dailininko kūrybinio palikimo išsklaidyta pas privačius asmenis.