Sesa lahir pada tanggal 5 April 1954 di [[Teminabuan, Sorong Selatan|Teminabuan]], sebuah kota kecil di [[Nugini Belanda]].<ref name=":3">{{Cite news|last=Isidorus|first=Robert|date=4 March 2015|title=Besok, Rektor Uncen Dikebumikan|url=https://www.beritasatu.com/news/254098/besok-rektor-uncen-dikebumikan|work=BeritaSatu|access-date=23 November 2022}}</ref> Setelah menyelesaikan sekolah menengah atas, beliau melanjutkan studi di [[Universitas Brawijaya]], [[Kota Malang|Malang]] dan lulus pada tahun 1984 dengan gelar [[doktorandus]]. Sesa kemudian melanjutkan pendidikannya lanjut di [[Universitas Indonesia]] dalam ilmu administrasi niaga pada tahun 1990. Ia lulus dari universitas tersebut pada tahun 1993 dengan gelar magister. Tesisnya berjudul ''Perkembangan Kewiraswastaan (entrepreneurship) Suku Bangsa Irian di Propinsi Irian Jaya: satu studi kasus terhadap lima puluh pengusaha'' dan dibimbing oleh [[Sudarsono Hardjosoekarto]] (nantinya menjabat sebagai Direktur Jenderal Kesatuan Bangsa dan Politik) dan Martani Huseini (nantinya menjabat sebagai Dekan Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu Politik UI).<ref name=":4">{{Cite web|last=Sesa|first=Karel|date=1993|title=Perkembangan kewiraswastaan (entrepreneurship) suku bangsa Irian di Propinsi Irian Jaya : satu studi kasus terhadap lima puluh pengusaha / oleh Karel Sesa|url=https://lib.ui.ac.id/detail?id=82041&lokasi=lokal|website=Universitas Indonesia Library|access-date=10 Januari 2023}}</ref> Beberapa tahun kemudian, Sesa menjalani program doktoral dii [[Universitas Hasanuddin]] [[Kota Makassar|Makassar]] dan lulus pada tahun 2004.<ref name=":0">{{Cite news|last=Mampioper|first=Dominggus A.|date=10 April 2013|title=Karel Sesa: Analisis Manfaat dan Dampak Lingkungan PT Freeport|url=http://tabloidjubi.com/2013/04/11/karel-sesa-analisis-manfaat-dan-dampak-lingkungan-pt-freeport|work=Jubi|archive-url=https://web.archive.org/web/20130515113147/http://tabloidjubi.com/2013/04/11/karel-sesa-analisis-manfaat-dan-dampak-lingkungan-pt-freeport|archive-date=15 May 2013|access-date=23 November 2022}}</ref>
