1896年4月27日，沃拉斯·胡姆·卡羅瑟斯出生於美國衣阿華州的伯靈頓。他的父親是位經濟學家，做過得梅因的壹所小型商業學院的副院長。父親希望他子承父業，於是年輕的卡羅瑟斯於1914年進入該院學習會計學。可是，他對會計學實在沒有興趣，他向往自然科學。父親並不強迫他壹定學會計學，於是第二年他便轉學到塔吉阿學院學習自然科學。塔吉阿學院規模也不大，在那裏，他壹邊學習壹邊兼職做助教，教化學。這倒不是因為他對化學情有獨鐘，而是因為在第壹次世界大戰期間，只有化學教師的位置有空，要想得到其他職位是不可能的。不過，這段經歷，培養了他對化學的興趣，為他日後成為著名的化學家打下了初步基礎。
1920年，卡羅瑟斯獲得了塔吉阿學院理學學士學位。接著，他到名氣更大的伊利諾斯大學讀研究生，並於1921年獲伊利諾斯大學理學碩士學位。讀博士階段，他又跑到了芝加哥，成了芝加哥大學的博士生，並於1924年獲得芝加哥大學的化學博士學位。
獲得博士學位以後，哈佛大學聘請他到哈佛當講師，壹邊任教，壹邊搞科研。卡羅瑟斯憑借著他紮實的基礎和靈活的頭腦，很快就在哈佛站住了腳，贏得了校長的賞識。正當他在哈佛撲下身子，準備大幹壹場的時候，杜邦公司上門找他來了。
成立於1803年的美國杜邦公司是世界上最大的化學工業公司之壹。它資產雄厚，技術力量充足，在世界化學工業制品市場上占有很大份額。但在20世紀20到30年代，杜邦公司受到了德國拜爾、巴登等化工公司的有力挑戰，所占市場份額不斷減少。之所以出現這種情況，是因為德國以施陶丁格為首的壹批化學家，在高分子合成的理論與實踐方面做出了卓越貢獻，合成出了橡膠、塑料等，從而有力地支持了德國的化學工業公司，使之對美國的化學公司構成了挑戰。面對這種情況，杜邦公司決心奮起直追，給德國公司回以顏色。
杜邦公司知道，德國化工公司之所以能夠財源滾滾，是因為它們背後有高水平的科學研究工作的支持。為了在競爭中打敗德國的化工公司，杜邦公司決定自己也要搞基礎科學研究。鑒於哈佛大學是美國的壹流大學，杜邦公司的董事會決議，要請哈佛大學校長代為物色壹位有真才實學、有創見、有魄力的年輕化學家來主持公司的基礎研究工作。哈佛大學校長康南特博士壹下子就想到了卡羅瑟斯，盡管卡羅瑟斯當時年僅32歲，在科學研究方面還未有很大建樹，知名度也不高，但康南特相信他能勝任這壹工作，在新的崗位上做出壹番大事業來。
就這樣，在康南特的推薦之下，在杜邦公司的重金聘請之下，卡羅瑟斯接受了杜邦公司的邀請，出任公司基礎部研究室主任，具體負責基礎研究工作。
1928年，卡羅瑟斯到杜邦公司任職。他上任以後，為自己確定的第壹項任務，就是要在合成橡膠的研究方面趕上德國。
橡膠用於工業生產的歷史很短，到現在為止不過壹百來年。1845年，英國工程師R稺·湯姆生為減輕車子行駛中的震顫，在車輪周圍套上壹個充氣橡膠管，並獲得了該項發明的專利。到了1890年，輪胎被正式用在自行車上，5年以後，各種各樣的汽車也都用上了輪胎。
隨著機動車數量的大量增加，工業生產對橡膠的需求量變成了天文數字，這給許多國家的戰略物資的儲備帶來了壹定程度的危機。甚至在機械化剛剛起步的第壹次世界大戰中，德國就曾因為協約國的海軍切斷了橡膠供應而運轉不靈。為此，壹些工業國家開始探討制造合成橡膠的可能性。在這場競賽中，德國走在了前面。
早在1880年，科學家們就發現，異戊二烯放置過久會變軟發黏，經酸化處理後就變成類似橡膠的物質。德皇威廉二世曾讓人用這種物質制成皇家汽車的輪胎，借以炫耀德國在化學工業方面的高超技藝。但是，用酸化後的異戊二烯作為合成橡膠原料，有兩個困難。壹方面是這種物質的來源正是橡膠本身；另壹方面，它也缺少橡膠的彈性和柔性，不適於用做汽車的輪胎。當然，如果僅用於做國事活動的汽車，也還是可以接受的。
後來，德國人又采用與異戊二烯相似而又容易獲得的化合物來制造合成橡膠。他們用二甲基丁二烯聚合而成的化合物來代替橡膠，並稱其為甲基橡膠。盡管這種橡膠的耐壓性能不理想，但它價格低廉，可以大量生產。在第壹次世界大戰期間，德國大約生產了2500噸甲基橡膠。
面對德國化學工業的進展，杜邦公司感受到了壓力。卡羅瑟斯身為基礎部研究室主任，對此深有體會。他知道，要趕超德國，就必須了解德國在高分子合成方面的成就。為此，他專門組織了壹個班子來研究施陶丁格等名家的論文，分析德國在高分子合成方面的進展，探討其產品的利弊，以期迎頭趕上。既然德國制造的甲基橡膠性能還不夠理想，卡羅瑟斯就將主攻目標首先放在了人工合成橡膠的研究上。
在卡羅瑟斯的領導下，他的實驗室常常晚上燈火通明，他和助手們通宵達旦地探討關鍵技術問題。不知經過了多少個不眠之夜，他們終於實現了人工合成橡膠技術的突破。他們選擇石油工業副產品乙烯作原料，然後加氯化氫聚合成氯T-烯，再在催化劑的催化和高壓下，成功地合成出了氯丁橡膠。
卡羅瑟斯他們合成出的氯丁橡膠不僅成本比德國早期的橡膠低，而且質量也好，甚至還具有天然橡膠所不具備的壹些抗腐蝕性能。例如，它對於汽油之類的有機溶劑具有較高的抗腐蝕性能，而不是像天然橡膠那樣壹遇到汽油就容易軟化和膨脹。因此，對於像導油軟管這樣的用場，氯丁橡膠要比天然橡膠更合適。氯丁橡膠的研制成功表明，正如在許多其他領域壹樣，在合成橡膠領域，人工制品並不壹定只能充當天然物質的代用品，它的性能可以比天然物質更好。
卡羅瑟斯利用石油工業的副產品制出了比天然橡膠性能還好的合成橡膠，成功地打響了第壹炮，在杜邦公司引起了很大反響。他也因此成了美國知名的化學家。到了1932年，杜邦公司就實現了氯丁橡膠的工業化，並將其投放到了市場。後來，在第二次世界大戰中，氯丁橡膠成了美國政府全力以赴發展的橡膠制品之壹。
初戰告捷，卡羅瑟斯信心大增，下壹步，他就要向人工合成纖維進軍了。他要用人工合成的高聚物來制作能供紡織用的纖維。這是壹項前景十分誘人的工作。
壹開始，研究進展並不是很順利。他們設想了很多方案，工作人員進行了壹次又壹次試驗，結果都失敗了。錢像流水壹樣花了出去，最初的幾十萬美元的研究經費很快告罄。就在這時，杜邦公司的老板給了他很大支持。公司董事長還特別告訴總研究部主任說：“卡羅瑟斯要多少錢，就給他多少錢。”
就是在這樣良好的氛圍下，卡羅瑟斯壹步壹步走上了成功之路。他先對壹些含有氨基和羧基的分子進行了研究，希望借此找到壹種較好的方法，將它們縮合成具有大環結構的分子。但事與願違，他發現這些分子沒有縮合成環狀分子，而是縮合成了長鏈分子。
不過，對於這種情況，卡羅瑟斯也不是毫無準備。他也預料到了可能會出現長鏈分子，因此沒有錯過這壹機會。他立即對這種新物質做了研究，最後用己二酸和己撐二胺制成了纖維。這種纖維在結構上具有和蠶絲類似的構型。
但最初生產出來的纖維性能並不是很好，主要是強度太差。卡羅瑟斯經過分析，認定問題出自縮合過程中所生成的水上。水的存在產生了壹個相反的作用——水解反應，它使得聚合反應不能繼續下去。卡羅瑟斯找到了解決問題的辦法，他讓聚合反應在低壓下進行。眾所周知，低壓促進了水的蒸發速度的提高，這樣水就會不斷被蒸發出去。卡羅瑟斯又在臨近反應液體上方斜放了壹塊供冷卻的玻璃板，蒸發出去的水在玻璃板上凝結並自行流走。他用這種方法保證了聚合反應的不間斷進行，從而為合成理想的人造纖維奠定了基礎。
卡羅瑟斯進壹步探討了合成纖維的生產工藝。他將由己二酸和己撐二胺縮合而成的聚合物熔化，再通過小孔擠壓出來，拉成絲。在冷拉伸過程中，卡羅瑟斯等人發現了壹個有趣的現象：長鏈分子在拉伸前是不規則的，但冷拉後，分子鏈會沿纖維平行排列，從而大大增加了纖維的強度和彈性。這樣就奠定了熔體紡絲的基本生產工藝，它包括縮聚、熔體的擠絲成型以及在室溫下的冷拉伸。用這種工藝可以得到壹種與蠶絲相似的帶有光澤的細絲，它可以織成像絲綢壹樣輕柔美觀甚至比絲綢還結實的紡織品。卡羅瑟斯把這種合成纖維命名為尼龍——66，學名是聚酰胺——66。它是世界上最早的具有實用價值的人工合成纖維，它所用的原料完全是用化學方法生產的，而不像過去所說的人造纖維那樣，名義上是“人造”，實際上所用原料還是天然的。
尼龍是人造纖維中的壹種最重要的發現。它與過去的人造纖維和天然纖維都不同，它的防水功能比那些纖維都好，不怕潮濕、不易玷汙、不遭蟲蛀，而且具有很高的強度。實驗表明，如果橫截面積相等，那麽尼龍絲的強度和鋼絲壹樣。杜邦公司於1939年開始了尼龍——66的工業化生產。公司推出的廣告語——“我們生產和鋼絲壹樣結實，和蜘蛛絲壹樣纖細的美麗的尼龍絲”，傳遍了全美國，波及全世界，大家都知道了尼龍這種新產品。它的出現，開創了人造纖維的新紀元。
第二次世界大戰期間，美國陸軍部隊收購了全部尼龍產品，用以制造降落傘和百余種其他軍需品。戰後，尼龍在制襪業上完全取代了蠶絲。西方國家的婦女們喜歡穿淺色輕薄的襪子，原來的各種纖維不適合這種要求：蠶絲價格昂貴，棉纖維不夠結實，羊毛不夠輕薄，而且它們都不耐長時間反復洗滌。但新興的尼龍襪能夠滿足這些要求，它又薄又輕又結實，很受消費者歡迎。此外，尼龍制品在其他行業也打開了市場。尼龍可以做許多東西，從服裝到床上用品，從地毯到安全帶，從救火水管到人造毛皮，幾乎什麽都能做。正因為這樣，尼龍在很短時間內就風行全世界。
可是卡羅瑟斯無緣看到這壹切。他已在1937年4月29日的壹次意外事故中喪生，這年他才41歲。卡羅瑟斯壹向精神抑郁，他有壹個孿生姐姐，姐弟感情很好。當他姐姐於1936年去世後，他更是郁郁寡歡。所以對於他的死，有人認為是自殺身亡的。無論如何，他的英年早逝，確實令人痛惜。
卡羅瑟斯的著作主要有《有機合成》壹書，1933年出版。他於1936年當選為美國科學院院士，是第壹個由產業部門選為該院院士的有機化學家。此外，他還於1930～1937年負責美國化學學會學報的編輯工作。卡羅瑟斯壹生發表了60多篇有關合成纖維和合成橡膠的論文，還取得了70多項專利。他是壹位既有深厚基礎理論知識又有豐富實踐經驗的化學家和化學工程學家。
卡羅瑟斯雖然去世了，但他的事業後繼有人。在他去世後的第二年，曾作為他的助手的普洛萊就總結了壹系列縮聚反應，提出了縮聚反應中所有功能團都有相同活性這壹重要原理，並以此為契機，推進了高分子材料工業的發展。因為在高分子材料研究方面成就卓著，普洛萊於1974年榮獲諾貝爾獎。有人不無感慨地說：如果卡羅瑟斯不是英年早逝的話，那麽這項諾貝爾獎是會由普洛萊和他***享的。無論如何，由卡羅瑟斯所開創的人工合成纖維事業已經譽滿全球，卡羅瑟斯也因此而名垂史冊。