Карл Федорович (Карл Отто Георг) фон Мекк (1821–1876) происходил из старинной остзейской дворянской семьи. Родоначальником династии считается канцлер Силезии Фридрих фон Мекк (род. 1493 г.). Его внук Яков, переселившийся в остзейский край, в Лифляндию, стал рижским каштеляном. Многие представители династии фон Мекк находились на военной службе вначале в шведской, а затем в российской армии. Род фон Мекк внесен в «матрикул Лифляндского дворянства и в VI часть книги Смоленской губернии», а также в книгу дворянского сословия Тульской губернии. Отец Карла Федоровича, также вначале избравший военную карьеру, позднее перешел на службу таможенным чиновником. Умер он от холеры, не дослужив до пенсии и оставив вдову с малолетними детьми без средств к существованию.
В 19 лет К. Ф. фон Мекк становится студентом Петербургского института путей сообщения и в 1844 году успешно заканчивает его. Он поступает на службу в чине поручика в ведомство путей сообщения. Молодой инженер вскоре получает место начальника дистанции Московско-Варшавского шоссе. Дальнейшая его служба в государственном ведомстве связана с работой в качестве инженера и инспектора строительства стратегических дорог в западной части России.
14 января 1848 года в его жизни происходит важное событие: он вступает в брак с семнадцатилетней дочерью помещика Смоленской губернии Надеждой Филаретовной Фроловской, которая стала ему опорой и поддержкой на всем их совместном жизненном пути. Брак был счастливым. Свидетельством этому являются их одиннадцать детей, воспитанию которых Надежда Филаретовна отдавала все свои душевные силы и энергию.
Продвижение К. Ф. фон Мекка по службе шло медленно. Работа в казенном ведомстве, сковывавшая чиновничьей рутиной любую инициативу, не удовлетворяла талантливого и энергичного инженера. Однако он вряд ли бы самостоятельно решился порвать с казенной службой, опасаясь поставить семью в трудное положение, если бы Надежда Филаретовна решительно не настояла на его уходе. В 1860 году К. Ф. фон Мекк оставляет государственную службу, чтобы заняться предпринимательской деятельностью. Это был смелый и во многом рискованный шаг, сыгравший решающую роль в дальнейшей судьбе семьи. И он был бы невозможен без полного взаимопонимания, доверия и взаимной поддержки супругов. Вот как сама Надежда Филаретовна позднее писала об этом П. И. Чайковскому: «Мой муж был инженером путей сообщения и служил на казенной службе, которая доставляла ему 1500 руб. в год – единственные, на которые мы должны были существовать. С пятью детьми и семейством моего мужа на руках. Не роскошно, как видите… Работы было много, но я не тяготилась ею. Но вот что давило меня невыносимо. Я не знаю, Петр Ильич, знаете ли Вы, что такое казенная служба? Знаете ли, что при ней человек должен забыть, что у него есть разум, воля, человеческое достоинство, что он должен сделаться куклой, автоматом – то вот этого-то положения моего мужа я не в состоянии была выносить и, наконец, стала просить, умолять его бросить службу, а на его замечание, что тогда нам нечего будет есть, я отвечала, что мы будем трудиться и не пропадем. Но когда он, наконец, согласился исполнить мою неотступную просьбу и вышел в отставку, мы очутились в таком положении, что могли проживать 20 копеек в день на все».
Уход Карла Федоровича со службы совпал с началом развертывания в стране широкого железнодорожного строительства. Уроки Крымской войны не прошли даром. Русская армия потерпела тяжелое поражение во многом из-за отсутствия железных дорог, по которым могло быть быстро переброшено подкрепление и обеспечено снабжение войск. Правительство осознавало необходимость срочной ликвидации глубокого отставания России в этой области и предпринимало определенные усилия, чтобы сдвинуть с мертвой точки процесс железнодорожного строительства. Попытки постройки первых казенных железных дорог в России в 30– 40-е годы XIX века не были успешными. Строительство их шло крайне медленно – сильно мешала чиновничья рутина. Для того чтобы провести в жизнь программу широкого железнодорожного строительства в стране, было принято решение опереться на частную инициативу. Решающими в судьбе железнодорожного предпринимательства явились указ Александра II от 27 января 1857 года о создании в России сети железных дорог и высочайше утвержденные осенью 1857 года договоры о передаче казенной Варшавско-Венской железной дороги и прав на строительство связанных с ней ветвей и новых железных дорог в руки частной компании.
На первых порах, однако, этот новый курс правительства также не имел большого успеха. В то время находилось немного «охотников получать концессии, потому что никто на железных дорогах тогда не наживался». К тому же, чтобы заниматься этим рискованным делом, требовались большие капиталы. Однако к началу 1860-х годов положение начало меняться. Стали появляться первые общества по строительству железных дорог с участием отечественных капиталистов.