Charles Durand commence sa formation à l’Académie de Lille où il apprend d’abord le dessin auprès du sculpteur Cadet de Beaupré puis la peinture avec François Souchon, un ancien élève de David. Il s’installe à Paris en 1853 et suit les cours de l’Académie Suisse. Il prend le pseudonyme Carolus-Duran et expose au Salon à partir de 1859. Ses premières années parisiennes sont marquées par l’influence du réalisme de Gustave Courbet et la rencontre d’Édouard Manet, Felix Bracquemond et Henri Fantin-Latour.
Grâce à une bourse d’étude de la ville de Lille, il part visiter l’Italie et l’Espagne de 1862 à 1866. La découverte de la peinture espagnole du Siècle d’or est un véritable bouleversement pour l’artiste. Comme Édouard Manet avant lui ou Henri Regnault après, les chefs-d’œuvre de Diego Vélasquez l’amènent à repenser sa conception de la peinture. À son retour en France, il adopte une touche plus fine et rapide, ainsi qu’un métier de plus en plus lumineux. Il entame alors une brillante carrière de portraitiste consacrée dès 1869 par la Dame au gant, portrait de son épouse qui lui permet de triompher au Salon. Son parcours sera par la suite couvert d’honneurs : Grand officier de la Légion d’Honneur en 1900, membre de l’Institut en 1904 et directeur de la Villa Médicis de 1905 à 1913 alors qu’il n’a jamais été Prix de Rome. Ces distinctions officielles ainsi que son goût du portrait ont eu trop souvent tendance à le voir classé parmi les académistes qu’il a pourtant toujours réprouvés. Bien que conventionnel dans ses sujets, sa technique doit plus aux expérimentations de ses contemporains novateurs qu’au réalisme de William Bouguereau et Alexandre Cabanel. Carolus-Duran est aussi un professeur célèbre et très apprécié de ses élèves. Parmi eux : Paul-César Helleu, Ernest Duez et Maximilien Luce, mais aussi bon nombre d’artistes étrangers dont Joaquin Sorolla, Ramon Cassas et surtout John Singer Sargent.
Le professeur a pour habitude d’enseigner à ses élèves sa méthode de travail consistant à ébaucher le portrait directement sur la toile et à travailler spontanément sans l’intervention d’études dessinées. À ce titre, les dessins de l’artiste sont rares. Intitulé La tête de Carolus-Duran, notre autoportrait espiègle fait figure d’ébauche rapide et affectueuse pour être offerte à un ami. Léonce Détroyat (1829–1898), à qui l’œuvre est dédicacée, était militaire, homme de lettres et journaliste. Officier de Marine, il participe à la guerre de Crimée avant de suivre l’empereur Maximilien au Mexique où il devient secrétaire d’état à la Marine mexicaine. Après une vie d’aventures, il revient en France en 1866. Il se fait alors journaliste, et à partir de 1870, dirige le journal La Liberté. Il devient une personnalité parisienne, proche de nombreux musiciens et peintres.