Nach dem Studium an der Hochschule für Musik Detmold und erweiterten Studien in Wien und Rom Theaterlaufbahn mit Stationen in Bielefeld, Coburg, Staatstheater Darmstadt und am Nationaltheater Mannheim. Als Gastdirigent wirkte er an der Staatsoper Hannover, der Oper Frankfurt, dem Staatstheater Karlsruhe und der Deutschen Oper am Rhein Düsseldorf/Duisburg. Von 1991 bis 2001 war Karl-Heinz Bloemeke Chefdirigent des Folkwang Kammerorchesters Essen. Ebenfalls von 1991 bis 2014 war er als ständiger Dirigent beim Sinfonie Orchester Berlin tätig. Konzertreisen führten ihn in das gesamte europäische Ausland sowie in die USA.
Von 1985 bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2017 war er als Professor für das Fach »Dirigieren« an der Hochschule für Musik Detmold tätig. Danach Lehraufträge an den Hochschulen in Köln und Stuttgart. Ein Schwerpunkt seiner künstlerischen Arbeit liegt in der aktiven Förderung des musikalischen Nachwuchses. d.h. der intensiven Arbeit mit jungen Solisten und jungen Orchestern: Dirigent der Landesjugendorchester Nordrhein Westfalen, Rheinland Pfalz; Kammerorchester Jeunesses Musicales; Chefdirigent RIAS Jugendorchester (1977 – 1980); 1976 – 1988 regelmäßige Künstlerische Leitung der Internationalen Opernkurse der Jeunesses Musicales auf Schloss Weikersheim, Mitarbeit beim Dirigentenforum und Mitglied im Beirat »Orchester« (Deutscher Orchester Wettbewerb) des Deutschen Musikrats. Dirigierkurse und Seminare für den Deutschen Musikrat, den Bayerischen Musikrat, Jeunesses Musicales Deutschland u.a.
