Herr Kirchmeier begann seinen Dienst in der Bayerischen Justiz am 1. März 1994 bei der Staatsanwaltschaft in Bayreuth. Vom 1. Februar 1996 bis 31. Januar 1999 war er an das Bundesministerium der Justiz abgeordnet und dort als Mitarbeiter dem Referat für das materielle Kindschaftsrecht zugewiesen. Mit Wirkung vom 1. Februar 1999 wurde Herr Kirchmeier zum Richter am Amtsgericht Bayreuth ernannt. Zunächst bearbeitete er dort Strafsachen und wechselte am 1. Januar 2001 an das Familiengericht. Ab 1. August 2013 war Karl-Heinz Kirchmeier als Richter am Oberlandesgericht in Nürnberg tätig und dort zunächst Beisitzer im 7. und 11. Zivilsenat, welche beide unter anderem für Familiensachen zuständig sind. Daneben nahm er Verwaltungsangelegenheiten im Bereich des Familien- und öffentlichen Rechts wahr. Ab 1. April 2015 war Herr Kirchmeier nur noch im 11. Zivilsenat tätig und dort unter anderem Vertreter des Vorsitzenden. Daneben bearbeitete er wichtige Verwaltungsangelegenheiten, unter anderem im Bereich des Datenschutzes. Mit Wirkung zum 1. Januar 2021 wurde Karl-Heinz Kirchmeier zum Vorsitzenden Richter am Oberlandesgericht Nürnberg ernannt und übernahm dort den Vorsitz des 11. Zivilsenats, welcher schwerpunktmäßig Familiensachen bearbeitet.