În anul 1935 a luat ființă Şcoala de fete „Doamna Stanca” pentru pregătirea fetelor din cartier și din țară, în diferite meserii specifice. Școala dispunea de spații de studiu, cazare și instruire practică aflate și azi în cartierul Regie.

În anul 1948 școala capătă denumirea de Școala Comercială, nr. 4 cu profil tehnologic.
În 1963 în Strada Porumbacu, nr. 52 se construiește Liceul Teoretic, nr. 25 rezultat prin unirea Școlii Comerciale cu Școala Generala 165, cu profil real umanist având ca director pe doamna profesor Ana Călinescu, director până în anul 1977.

În urma reformei privind industrializarea învățămantului, liceul teoretic s-a transformat în perioada 1977-1978 în Liceul Industrial „Tehnometal” patronat de întreprinderea Tehnometal, având profil mecanic și electrotehnic. În acest scop au fost amenajate atelierele din Calea Plevnei, nr. 214 cu profil lăcătușerie, prelucrări prin așchiere, electrotehnic și sudură.

Din anul 1979 se amenajează noi spații în localul din Şoseaua Grozăvești, nr. 9 (fostă Şcoală Generală) cu cămin pentru elevii din provincie, precum și ateliere de instruire practică.

În anul 1984 sub patronajul întreprinderii Tehnometal se realizează și colaborarea cu următoarele întreprinderi: IAUC, Precizia, IFMA, IMSAT și IRA Grivița unde s-a realizat instruirea practică a elevilor de liceu și școală profesională în diverse meserii ca de exemplu: asamblări ascensoare, electronică, prelucrări prin așchiere, electrician auto, mecanic auto, tinichigiu auto, etc.

Până în anul 1986 director al unității școlare a fost domnul profesor inginer Ungureanu Ion urmat de doamna profesoară Florescu Silvia director până în anul 1990.

Începând din anul 1990 școala a cunoscut o serie de restructurări influențate de evenimentele politice. În toamna anului 1990 o parte dintre profesorii de cultură generală constituie Liceul Teoretic „Doamna Stanca”, iar restul personalului profesori, ingineri și maiștri instructori precum și personalul nedidactic constituie Grupul Şcolar „Tehnometal”. Aceste două licee au funcționat în același local până în anul 1999.

În anul 1999 prin Ordin al Ministrului Învățământului, liceul teoretic primește denumirea de Marin Preda.

Grupul Școlar „Tehnometal” rămâne în spațiul din Strada Porumbacu, nr. 52, desfășurând activitățile de instruire practică în Strada Grozăvești, nr. 9 și Calea Plevnei, nr. 214.

Profilul unității școlare se diversifică după anul 1990, apărând noi specializări/ calificări/ meserii cum ar fi: informatică, optică, protecția mediului, mecatronică. Planul de școlarizare în toată această perioadă a crescut treptat până în anul 2000 când școala număra peste 2000 de elevi și un personal didactic și nedidactic de 150 de persoane.

În anul 2003 la propunerea colectivului de profesori al Grupului Școlar „Tehnometal” denumirea școlii se schimbă în Grupul Școlar „Doamna Stanca”, preluând vechea denumire interbelică, iar în anul 2010 primește denumirea de Colegiul Tehnic „Carol I” menținând profilul și condițiile materiale.

Din anul 2004 localul școlii intră în programul de reabilitare BEI, iar la finalul lucrărilor școala a fost dotată în totalitate cu mobilier și materiale didactice noi.

În perioada anilor 1990-2008 conducerea unității școlare a fost asigurată de domnul profesor Emil-Marian Alboiu, urmat de doamna profesor Emilia-Dana Selețchi între anii 2008-2013.

În perioada anilor 2013-2022 conducerea unității școlare a fost asigurată de doamna profesor inginer Aurelia Văduva.