"През 1861 год. в Карлово се основало читалище, което било по-скоро нещо като граждански клуб, в който се събирали карловските първенци да обсъждат редица стопански, политически и просветни въпроси. Истиска културно-просветна и народо-полезна дейност развила обаче изникналата в 1868 г. Ученолюбива дружина. Нейните основатели били будните карловски еснафлии, търговци и тародни учители. Те започнали с народни четения, продължили с театрални представления и завършили с революционно съзаклятие. През своята театрална дейност Ученолюбивата дружина поставила на карловската сцена почти всички известни по това време български и преводни пиеси, като се почне от "Михал Мишкоед" до Друмевия "Иванко", включително "Многострадална Геновева" - единствената пиеса, която била поставена и играна от читалището. И, може би, не е случайност, гдето след Освобождението град Карлово даде на зараждащото се българско театрално изкуство отлични артисти и дейци, като : Ел. Снежина, Ив. Попов, В. Кирков, Пешо Радоев и др. Карсовски син по майка е и Сава Огнянов. 
В 1869 г. се основало и женско просветително и благотворително дружество "Възпитание". Негова основателка и първа възпитателка е Анастастия Гешова, съпруга на даскал Райно. Дружеството поело грижата за образованието и възпитанието на карловските девици и жени. За целта то издържало девическото класно училище, изпращало учителки за специализация другаде, а отпосле построило голяма и хубава сграда за същото училище. Ето защо, всички чужденци-пътешественици, които към края на робството посещават Карлово, единодушно и с възторг говорят както за живописната околност на града и неговия стопаски подем, така и за високата интелигентност на неговите граждани, много от които били отлично запознати с евпорейската култура и говорели много чужди езици (Каниц). 
Още при разстригването си и напущането на Карлово, Левски хвърлил семето на бунта в сърцата на своите другари и съграждани. Отпосле като хайдутин из Балкана и апостол по села и градове, той често ги посещавал, ето защо още с основаването си Ученолюбивата дружина се превърнала в таен революционен комитет, който и след смъртта на Левски трескаво продължавал да подготвя карловци за предстоящото въстание. Въпреки големите гонения и претесненията от турците, когато в началото на 1876 г. Бенковски и Волов посетили Карлово, намерили организацията с висок дух и напълно готова за близката борба. Организатор на Карловския район бил Волов, а решението, взето в Оборище, било: при обявяване на въстанието, Карлово, като околийски център и средище на компактно турско население в Стремската долина, да се опожари и съсипе още веднага, за да не се даде възможност на турците в града и долината да се организират и дадат отпор. За тази цел трябвало да пристигне сам Волов с 200 души въстанници. Това решение, обаче, не могло да се изпълни, защото поради преждевременното обявяване на въстанието Волов бил далеч от Карлово, и преди още вестта за обявяване на въстанието да пристигне до карловския комитет, местният къръ-аасъ - главорезът Тосун бей, събрал турски башибозук и потеглил да разорява Клисура. Напразно карловци очаквали Волов, напразно било и скитането на този последния по Средна гора, за да може да прегари река Стряма и да влезе в Карлово. Пресрещнат под върха Богдан от турския башибозук, той не могъл дори да се сражава, защото падналите поройни дъждове направили съвсем негодно и без туй несъвършеното оръжие на неговите четници. Отчаян, той се повърнал обратно към Копривщица. 
Заслужава да се отбележи, че знамето, с което Бенковски обяви въстанието в Панагюрище е шито в Карлово и занесено от Волов в Панагюрище. Назначението, целта на отнасянето, както и послешната съдба на това значе не са добре още изяснени, но историята установява, че когато от Копривщица пристигнало кървавото писмо за обявяването на въстанието, то понеже знамето на панагюрските въстаници не било още готово, донесеното от Карлово знаме било развято и начело с него Бенковски и неговите другари тръгнали из улиците да приканваткъм бунт панагюрските граждани. 
Когато през месец юни 1877 г. отрядът на ген. Гурко преминал Шипченския проход карловците - българи и турци, направили песмен договор за взаимно покровителствуване и изпратили смесена комисия от първенци до руската главна квартира - Казанлък, да съобщят, че в Карлово няма войски и да искат покровителството на русите. На 11 юли един казаки разузнавателен отряд пристигнал в Карлово, посрещнат най-тържествено от българите, обезоръжил турското население, уредил българска стража и след като ходил до Сопот, завърнал се в Калофер. Веднага след тях някои карловски турци заминали за Пловдив и съобщили, че в Карлово няма руси. И когато на 16 същия месец казаците пак дошли, веднага се повърнали, защото се зачуло, че от Пловдив настъпва Кямил паша с много войска и башибозук. Това известие повишило духа на турците, а българите обезпокоени почнали да се прибират по домовете си. 
На 18 юли следобед турските войски обградили Карлово, невлезли ненадейно от всички страни и убивайки всеки срещнат българин или българка, впуснали се да грабят къщи и дюкяни, подпомогнати от местните турци и евреи. Привечер се оттелгили да нощуват извън града, а местните турци, уплашени от новосъздаденото положение почнали да товарят на коли своя и крадена покъщина и да бягат в Пловдив, но още из пътя се научили за поражението на русите при Плевен и Стара Загора и се завърнали обратно. 
В петък, на 22 юли сутринта, около 2000 души помаци, черкези и други, които дошли нарочно за плячка, нападнали наново града и почнали вече наред да убиват мъже, жени и деца и да грабят каквото им попадне в ръце, като: пари, стоки, покъщина, розово масло и др., даже и светите съдове и одеждите от черковите, които били също ограбени и осквернени, а скритите в тях жени и мъже изклани. Голяма част от плячката била веднага натоварена на коли и коне и изнесена от Карлово, а друга част продадена на карловските евреи. На другия ден Кямил паша отново заел града и чрез градския глашатай приканил всички граждани "да излязат и се отдадат на мирните си занятия, тай като е пристигнала редовна царска войска, която ще гарантира свободата и имота на всички българи.". Някои от оцелелите карловци се престрашили и излезли, за да погребат умрелите и видят ограбените си имоти. Два дни минали сравнително спокойно, но на 25-ти сутринта турските войски наново обсадили чаршията и българската махала  и почнали да арестуват всички по-будни граждани. Те, след като бивали ограбвани и изтезавани от турци и евреи, навързани на синджири и въжета били изпращани в Пловдив. По такъв начин в продължение на един месец били изпратени повече от 600 души карловци и селяни от околните села, които се укривали в града. От тия 600 души едни умрели още по пътя от изтезания, повечето били избесени с присъда в Пловдив, а другите останали да гният из занданите. Много от незаловените карловци избягали нощем през Балкана, а останалите заедно с цялото българско население се изпокрили в изби, тавани и скривалища, защото чак до освобождението на града от русите (27декемврий), грабежите на башибозуци и зебеци не преставали. В този шестмесечен период от историята на Карлово, изживян с цената на много сълзи, кръв и разорение е известен между преживелите го карловци под името "Страшното".