Родился 20 мая 1913 года в станице Мингрельская (ныне Абинский район Краснодарского края). Окончил 5 классов сельской школы. Работал в колхозе, затем сапожником. После окончания школы фабрично-заводского ученичества (ФЗУ) в городе Новороссийске, работал арматурщиком на заводе "Красный котельщик" в городе Таганроге. С августа 1934 года в рядах Красной Армии. В ноябре 1937 года окончил Сталинградскую военную авиационную школу. Служил младшим лётчиком Отдельного авиационного отряда Московского военного округа. В августе 1938 года был уволен в запас. С апреля 1940 года работал лётчиком-инструктором в аэроклубе имени Хользунова в Сталинграде. С началом Великой Отечественной войны вновь был призван на военную службу, окончил Курсы усовершенствования начсостава ВВС ВМФ (в Моздоке) и получил назначение в ВВС Краснознамённого Балтийского Флота.

С декабря 1941 года младший лейтенант К. Ф. Ковалёв в действующей армии. Боевую деятельность начал в должности командира звена 11-го ИАП КБФ, летал на И-15бис и И-16. В августе 1942 года был направлен в 21-й ИАП КБФ, летал на И-16. С октября 1942 года - заместитель командира 3-й эскадрильи. С ноября 1942 года - командир звена 13-го ИАП КБФ (29 июля 1944 года преобразован в 14-й Гвардейский ИАП), летал на Як-7 и Як-9.

К 17 октября 1943 года заместитель командира 3-й эскадрильи 13-го истребительного авиационного полка (9-я штурмовая авиационная дивизия, ВВС Краснознамённого Балтийского флота) старший лейтенант К. Ф. Ковалёв совершил 350 боевых вылетов, в 35 воздушных боях сбил 10 самолётов противника лично и ещё 10 в составе группы (в наградном листе указывается на 12 личных и 12 групповых побед). Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 января 1944 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 2914).

Весной 1944 года получил в подарок самолёт Як-9, построенный на личные сбережения известного польского эмигранта, психолога профессора Вольфа Мессинга. С сентября 1944 года по январь 1945 года учился на Высших офицерских курсах ВВС ВМФ, затем находился в распоряжении командующего ВВС КБФ. С апреля 1945 года - штурман 10-го Гвардейского ИАП ВМФ.

К 9 мая 1945 года Гвардии капитан К. Ф. Ковалёв совершил 487 боевых вылетов, провёл 54 воздушных боях, сбил лично 19 и в составе группы 12 самолётов противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. 17 мая 1946 года уволен в запасе (по болезни). Жил и работал в Краснодаре. В начале 1980-х годов вернулся на родину, проживал в станице Мингрельской. Умер 16 февраля 1995 года.

Награждён орденами: Ленина (22.01.1944), Красного Знамени (21.10.1942, 22.06.1943, 28.07.1943), Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985); медалями.

Список известных воздушных побед К. Ф. Ковалёва:

Д а т а	Противник	Место падения самолёта или проведения воздушного боя	Свой самолёт
28.05.1942	1  Ме-109  (в группе)	мыс Осиновец	И-16
05.07.1942	1  "Моран"  (в группе)	Крестовый
12.08.1942	1  "Фиат"  (в паре)	Вахново
14.08.1942	1  Ме-109	остров Коневец
24.08.1942	2  "Фиат"	северо-восточнее мыс Иголканиеми
30.08.1942	1  "Фиат"	Саймола
04.09.1942	1  Ме-109	Войтолово
13.10.1942	1  "Фиат"  (в паре)	мыс Иголканиеми
22.10.1942	2  Ме-109  (в группе)	остров Сухо
09.05.1943	1  "Брюстер"  (в паре)	северо-восточнее остров Лавенсаари	Як-7
14.05.1943	1  Ме-109	Нарва
20.05.1943	1  "Фиат"	остров Лавенсаари
30.05.1943	1  "Фиат"  (в группе)	остров Сейскар
	1  "Фиат"  (в паре)	юго-восточнее остров Сейскар
05.06.1943	1  "Фиат"	мыс Иннониеми
17.06.1943	1  ФВ-190	аэродром Борки
24.06.1943	1  Ме-110  (в паре)	Красное село
22.07.1943	1  ФВ-190	Мустолово
27.10.1943	1  ФВ-190  (в группе)	северо-западнее остров Гогланд
	1  ФВ-190  (в паре)
04.11.1943	1  "Фиат"	остров Койвисто
10.11.1943	1  "Фиат"	севернее маяк Шепелев
06.03.1944	1  ФВ-190	ВМБ Котка	Як-9
08.03.1944	2  ФВ-190	Нарвский залив
29.05.1944	1  ФВ-190
16.06.1944	1  ФВ-190
04.07.1944	2  "Спитфайр"	остров Тейкарсаари
Всего сбитых самолётов - 19 + 12;  боевых вылетов - 487;  воздушных боёв - 54.

Из фотоматериалов разных лет:

Из материалов прессы военных лет: