Он родился в 1726 г. в семье мастерового Полевского завода. Он был записан в горнозаводскую школу в Екатеринбурге, которую закончил 1 апреля 1744 г. 21 апреля того же года, согласно найденным архивным документам, Фролов начал службу горным учеником в штате Полевского завода.
Найденные архивные документы сообщают, что в ведомости, составленной по указу от 4 июля 1744 г. К. Д. Фролов значится в «рудокопщиках из мастерских детей». В 1746 г. Фролов был направлен на соседний с Полевским заводом Гумешевский рудник, где до 1748 г. находился «у добычи руды». С момента своего «поступления на производство» Фролов постоянно пополнял свои знания, полученные ранее в школе, путем самообразования и изучения использовавшихся тогда в горнозаводской промышленности механизмов.
Тогда же Фролов принимал участие в разведывательной экспедиции, которая искала свинцовые руды на берегах реки Чусовой. Фролов уже тогда проявил недюжинные способности и смекалку. По возвращению из экспедиции, Фролов принимал участие в «строении и водостроении и вождении; коннодействующих водовыливательных машин».
В 1759 г. Фролов был назначен руководителем горных заводов на Березовских золотых промыслах. годом позже, в 1760 г. он изобрел оригинальную золотопромывальную машину. Ее дно представляло собой корыто, над которым была расположена своеобразная ступенчатая лестница-«решето» с отверстиями на каждой из ступенек. Благодаря данной конструкции золота терялось меньше и его промывка происходила а в несколько раз быстрее.
Фролов также впервые придумал пережигать золотоносный кварц. Делалось это следующим образом. Он подверг кварцевую породу после дробления не промывке, а термической обработке. Под воздействием высокой температуры золотые «листочки» становились крупными зернами и задерживались на дне корыта машины для промывки золота. Благодаря этим изобретения, Фролова считали считать наиболее опытным в области добычи золота человеком во всей России.
Фролов выдвинул и другие смелые проекты, связанные с развитием добычи золота на Урале. согласно разработанному им проекту, штольня длиной более двух километров должна будет насквозь прорезать Березовскую гору. По этому ходу вода будет естественным образом стекать в реку, чтобы люди могли работать под землей, не опасаясь затопления шахт. Проект Фролова был утвержден и начались работы. Но завершить начатое не удалось: Фролова послали на Алтай.
Вот как об этом проекте и способе добычи золота, разработанном Фроловым, писал известный горный инженер А. П. Карпинский: «он [Фролов] прожектировал проведение в Березовском руднике штольни (подземного хода) па две версты длиною поперек слоев горы, предполагая сим средством открыть рудоносные жилы и освободить рудник от затопления, и предложил подвергать пережогу кварц, содержащей в себе листоватое золото, которое при сем процессе, сплавясь в зерна, не могло быть уносимо водою, во время промывки».
В 1763 – 1765 гг. на Алтае, на реке Корбалихе под руководством Фролова впервые был создан центральный водяной двигатель горного завода. Он позволил механизировать все производственные процессы: откачку воды из шахт, подъем и транспортировку руды и многое другое. В 1828 г. на Алтае побывал путешественник штаб-лекарь Брыков, который описал этот двигатель в своих мемуарах так: «… Мы шли вперед, повеяло свежестью и вскоре послышался шум, подобный происходящему от мельничных колес. Закончился коридор, и мы вышли в каменный дворик; в одной стороне его мы увидели огромное колесо до 7 сажен в диаметре, служащее для отливания воды из рудника. К концу оси колеса были прикреплены членосоставные рычаги, длиною в 40 сажен, с помощью которых поднималась вода. Дальше вода выливалась в бассейн, откуда другими насосами поднималась еще выше. Несколько человек занимались перекаткой руды на тачках к Екатерининской шахте, накладывали руду в подъемные бадьи. Подъем был устроен так, что одна бадья поднималась и канат навивался на вал ворота, а другая в то время свивалась с оного и опускалась вниз.<…>. Многие работы на руднике производились гидравлическими машинами. Вода, действуя на колеса, служила как для выливания накапливающейся в руднике воды, так и для движения рудоподъемных колес и промывания измельченной руды». О тех же машинах писал и горный инженер И. И. Герман: «чтобы добывать руду и, в особенности, поднимать руду, задействованы две машины с водяными колесам, диаметр которых – больше 50 футов».
Известно, что в 1776-1777 гг. Фролов изготовлял модели вододействующих машин не только для Алтая, но и для Урала: для Гумешевского рудника.
В 1798 г. Фролов вышел в отставку по состоянию здоровья в чине берггауптмана, полковника горной службы. Он оставался членом Горного совета алтайских рудников вплоть до своей смерти в 1800 г.
В настоящее время решается вопрос об установке памятника знаменитому изобретателю в уральском городе Полевском.
