1899 tog kriget slut och det gick rykten om att man kunde bli förmögen som guldgrävare på ön Luzon i norr och dit begav sig Carl. Till att börja med gick det riktigt bra och han och hans kompanjoner vaskade fram guld för 13 000 dollar. Fyndigheten tog dock slut och man beslöt att satsa den resterande vinsten på bättre utrustning. Man hittade dock inget mera guld och istället för att återvända till Manila bosatte sig männen uppe i bergen hos igoroterna, som då var fruktade huvudjägare.

Carl och hans kamrater var bosatta hos igoroterna i nästan två år, men 1901 återvände de till Manila. I november samma år utsågs Carl Nathorst till 2:e löjtnant i polisväsendet på Filippinerna. I sin roll inom polisen ingick han några år senare i en grupp som skulle försöka få de "fruktade huvudjägarna att leva ett förnuftigare liv". Carls kännedom om igoroternas seder och bruk kom då väl till pass.

1919 gifte sig Carl med amerikanskan Lillian Gwinne Trego och året därpå fick de dottern Charlotte Gwinne. När japanerna ockuperade Filippinerna 1942, kom familjen Nathorst i japansk fångenskap. I februari 1945 satte japanerna Manila i brand i samband med amerikanernas landstigning. Även fästningen St. Tomas, där familjen Nathorst satt fångna, sattes i brand och hela familjen brändes inne.