Karl Segebrock wurde am 16. Januar 1872 in Mitau in Kurland (Kaiserreich Russland) als zweiter Sohn eines Tischlers geboren.

Er besuchte die Volksschule und anschließend die weiterführende Kaiser-Alexander-Schule. Von 1887 bis 1888 war er als Lehrergehilfe an einer Kirchenschule in Mitau tätig.

Unter dem Eindruck der Predigt eines Missionars während seiner Schulzeit entschloss er sich dazu, selbst Missionar werden zu wollen. Ostern 1889 trat er in das Leipziger Missionsseminar ein und bestand Ostern 1895 die Abgangsprüfung.

Segebrock wurde am 2. Juni 1895 in Leipzig ordiniert und am 5. Juni 1895 zusammen mit Missionar Ovir in die Dschaggamission nach Ostafrika (heute Tansania) abgeordnet.

Er landete am 10. August 1895 in Mombasa und erreichte Mamba am 19. September 1895. Dort arbeitete er mit Missionar Gerhard Althaus zusammen. Segebrock siedelte am 11. Februar 1896 zu Missionar Fassmann nach Moschi (Old Moshi / Alt-Moschi, heute Kidia) zur Errichtung dieser Station über.

Am 13. Oktober 1896 brach er mit Missionar Ovir zum Meru auf, wo sie eine Station in Usangi/Nordpare gründen wollten. Beide wurden in der Nacht zum 20. Oktober 1896 bei einem Raubüberfall durch Einheimische ermordet. In der Folge kam es zu mehrjährigen bewaffneten Auseinandersetzungen in der Region.