Myllymäen vanhemmat olivat talollinen Aadolf Myllymäki ja Henriika Jokiniemi. Hän kävi kansakoulun ja kauppakoulun.[1]
Myllymäki teki aluksi maataloustöitä kotitilallaan. Hän lähti siirtolaiseksi Yhdysvaltoihin ja oli siellä työssä kaivoksissa, maatiloilla ja liikelaitoksissa aina vuoteen 1912 saakka jolloin hän palasi Suomeen. Myllymäki toimi maanviljelijänä Akaassa 1912–1918. Suomen sisällissodan jälkeen hän oli vankilassa poliittisista syistä 1918–1919. Myllymäki oli sitten Hämeen läänin eteläisen vaalipiirin sos.dem. piirisihteerinä Hämeenlinnassa 1919–1925 ja Hämeen Kansa-lehden taloudenhoitajana Hämeenlinnassa 1925–1933.[1]
Myllymäki oli kansanedustajana 1922–1933 edustaen Hämeen läänin eteläistä vaalipiiriä. Hän oli eduskunnan suuren valiokunnan puheenjohtajana 1927 ja toimi sosialidemokraattisen eduskuntaryhmän puheenjohtajana. Myllymäki kuoli kesken edustajakautensa, ja hänen tilalleen eduskuntaan tuli sosialidemokraattien Akseli Kanerva. Myllymäki oli presidentin valitsijamiehenä vuosien 1925 ja 1931 presidentivaaleissa. Hän oli Hämeenlinnan kaupunginvaltuuston, rahatoimikamarin ja kaupunginhallituksen jäsenenä. Myllymäki oli myös Osuusliike Hämeen hallituksen puheenjohtaja ja Kulutusosuuskuntien keskusliiton hallintoneuvoston jäsen.[1]
Myllymäki oli naimisissa vuodesta 1907 Elina Kauppisen (1886–1975) kanssa. Heidän poikansa Tenho Kullervo Myllymäki (s. 1912) oli Suomen Sosialidemokraatin toimittajana vuodesta 1937 alkaen. Kalle Myllymäki on haudattu Hämeenlinnaan Ahveniston hautausmaalle.[1][2][3]
Kalle Myllymäen poika Pauli Myllymäki (1919–1980) oli suomalainen lehtimies, joka toimi Avun ja Me-lehden päätoimittajana.