Каратузский район образован в 1924 году. В 2005 году муниципальное образование в пределах Каратузского района получило статус муниципального района, в его составе образованы несколько сельских поселений. Законом Красноярского края от 24.03.2025 года Каратузский муниципальный район преобразован в Каратузский муниципальный округ. Все муниципалитеты первого уровня в границах района при этом упразднены.

В августе 2006 года распоряжением главы Каратузского района была создана рабочая группа по разработке герба и флага Каратузского района.

Предварительное изображение флага Каратузского района было помещено в в Решении районного совета депутатов от 24 марта 2009 года № В-427 "О направлении Герба и флага Каратузского района в Государственный геральдический Совет". Этим же решением принят проект Положения о флаге.

По сообщению Б.Вольфова со ссылкой на сайт Каратузского района

Флаг района окончательно утверждён Решением Совета депутатов от 20 августа 2009 года "О флаге муниципального образования Каратузский район" № Р-461. Видимо (?), утвержден флаг, соответствующий по композиции гербу, т.е. имеющий в нижней части белую полосу. Официальное описание флага:

Прямоугольное полотнище с соотношением ширины к длине 2:3, воспроизводящее гербовую композицию в красном, желтом и белом цветах.

Флаг внесен в Государственный геральдический регистр РФ под № 4788