Ефрем Спиров Каранфилов е роден на 27 ноември 1915 г. в Кюстендил. Завършва основното и гимназиалното си образование в родния си град. Тогава започва и литературната му дейност със списването на в. „Ученическа мисъл“. Там той помества преводи от френски и руски език. В периода 1933 – 1934 г. публикува и първите си авторски текстове – стихове – в сп. „Трезвеност“, сп. „Светлоструй“ и сп. „Българска реч“, както и в ученическия вестник „Струя“. През 1937 г. завършва Военното училище и 6 години по-късно постъпва в Юридическия факултет на Софийския университет, където учи право. По време на следването си остава на военна служба, зачислен към състава на Военното училище.
Каранфилов участва в последната фаза на Втората световна война, след което преподава военна администрация в ШЗО „Христо Ботев“ (гр. София) и редактира междувременно сп. „Народен командир“. От 1957 г. завежда отдел „Теория и критика“ в сп. „Пламък”, а в периода 1959–1960 г. е негов заместник главен редактор. През 1961 г. е старши научен сътрудник, след което придобива титлата „професор“ (1967) в Института за литература при БАН. От 1979 г. е член-кореспондент на БАН, а през 1989 г. получава званието „академик“. От 1966 до 1968 г. е директор на издателство „Български писател“, а по-късно става заместник-председател на Съюза на българските писатели. Работи като главен редактор на сп. „Пламък“ и на в. „Литературен фронт“, заместник-директор на Единния център за език и литература при БАН и директор на Института за литература. Негови приятели, с които си сътрудничи, са акад. Димитър Михалчев, Иван Хаджийски, Илия Бешков и Стоян Загорчинов. Влияние му оказва и Павел Шатев – близък на семейството. Умира на 23 март 1998 г.
Едни от най-забележителните му творби са трилогията „Българи“, книгите „Най-българското време“, „Как умираха героите“, „Моят Иисус“, „Сенки от миналото“ , „Творци“, „Съвременност и белетристика“, „Съвременност и литературни жанрове“, „За свободата“, „Под пагона – човекът“, „Писатели и мемоаристи“, „Герои и характери“ и др. Автор е на статиите „Военната история като основа на българската характерология“ и „Душата на младежа-тарикат“ и есетата „Социология на клюката“, „Мижитурката като психологически и обществен тип“ и „Лъжемижитурката“, публикувани в сп. „Философски преглед“. Отделни негови текстове са преведени на различни езици, сред които английски, арабски, испански, италиански, китайски, немски, руски, френски, румънски, украински и чешки.
Каранфилов е носител на пет отличия на Съюза на българските писатели, голямата награда за цялостно творчество на името на Елин Пелин, Вазова награда за литература, Димитровска награда и др. Почетен гражданин е на Кюстендил.