Carlos Manuel de Ascenção do Carmo de Almeida (Lisboa, 21 de diciembre de 1939) creció en un ambiente que propició en gran medida su futura carrera musical, al ser hijo de la prestigiosa fadista Lucília do Carmo y de Alfredo de Almeida, librero y propietario del local O Faia, situado en el Barrio Alto de la capital portuguesa, dedicado igualmente al fado y lugar frecuente de reunión de intelectuales y artistas. Carlos asistió a la Escuela Alemana de Lisboa y al Liceu Passos Manuel, completando estudios de hostelería e idiomas en Suiza.

Aunque había grabado un disco con nueve años, su debut oficial se produce en 1963 al aparecer en el single Mário Simões e seu Quarteto apresentando Carlos do Carmo, grabado con la discográfica Alvorada con la que grabará dos singles más los dos años siguientes: Carlos do Carmo com Orquestra de Joaquim Luiz Gomes y Mais fados por Carlos do Carmo. Su coraje al asumir un género preferentemente femenino hasta entonces y su introducción de nuevos elementos como el contrabajo y la orquesta, así como el estreno de obras de compositores y poetas noveles, le convertirán en uno de los referentes del fado en las siguientes décadas. Sus actuaciones en lugares tan emblemáticos como el Olympia de Paris, la Ópera de Frankfurt, la Ópera de Wiesbaden, el Canecão de Rio de Janeiro o el Hotel Savoy de Helsínki, harán que además sea el intérprete que dignificará internacionalmente la canción popular portuguesa.

En sus primeros doce años de carrera graba 17 discos sencillos y 9 Lp’s con las discográficas Decca, Tecla y Philips. Algunos de sus álbumes los graba en colaboración con su madre, Lucília do Carmo, como en O fado em duas gerações (1969) o Fado Lisboa – An evening at the “Faia” (1974). Canciones como Por Morrer uma andorinha, Duas lágrimas de orvalho, Bairro alto, Canoas do Tejo, Os Putos o Lisboa menina e moça se convertirán en referentes del género. Carlos además graba varios títulos en inglés, como el popular Something, el tema de la película Love story, el tema Have a smile on your face o standars de jazz como The shadow of your smile o I’ve got you under my skin. 

Su fama internacional influye decisivamente en su designación por la RTP como representante portugués en Eurovisión 1976. Ese año es el único intérprete en el Festival da cançâo, en el que presenta 8 temas, siendo elegido Uma flor de verde pinho, que queda en duodécima posición en La Haya. 

Carlos sigue grabando y actuando por todo el mundo en los años siguientes. En 1983 su álbum Um homem no país es el primer disco compacto fabricado en Portugal. Pisará también los escenarios del Auditório Nacional de Madrid, el teatro de San Petersburgo, la Place des Arts en Montreal, el Memorial da América Latina en São Paulo o el Teatro D. Pedro V en Macao (concierto que fue retrasmitido en directo a toda China) entre muchos otros. En suelo portugués ha actuado en el Monasterio de los Jerónimos, en la Fundación Gulbenkian, el Casino de Estoril y un larguísimo etcétera. Por supuesto, sus apariciones en la televisión portuguesa se cuentan a cientos.

El 4 de septiembre de 1997 fue galardonado como Comendador de la Orden del Infante D. Henrique y en 2003 con el Premio Jose Afonso, momento que fue aprovechado para la presentación de Carlos do Carmo, do Fado e do Mundo, extensa biografía de Viriato Teles. Entre sus numerosísimos premios y galardones recibidos es de destacar el Goya a la Mejor canción original concedido por la Academia de las Artes y Ciencias Cinematográficas de España en 2008 por Fado da Saudade, que apareció en la película Fados, de Carlos Saura, de la cual fue además consultor. Ese mismo año conmemora sus 45 años de carrera con la edición del recopilatorio Fado maestro y varios conciertos entre los que destaca el que dio en el Pabellón Atlántico de Lisboa ante más de 11.000 personas y en el que fue acompañado por artistas como Mariza, Carminho, su hijo Gil do Carmo, la gallega Maria Berasarte y la Orquestra Sinfonietta de Lisboa.

Carlos do Carmo ha sido uno de los artífices, al formar parte del equipo de la candidatura, de la elevación del fado a Patrimonio inmaterial de la humanidad por la UNESCO. En 2010 presentó la serie de televisión Trovas Antigas, Saudade Louca – Histórias do Fado contadas por Carlos do Carmo, primer documental histórico sobre la historia del fado. En noviembre de ese año dio un concierto de éxitos de Frank Sinatra acompañado por la mítica Orquesta de Count Basie. 

Hasta el momento ha grabado 30 discos de larga duración en estudio y en vivo, sin contar los numerosos recopilatorios e innumerables singles. En los últimos años son de destacar los discos À Noite (2007), con textos de renombrados poetas portugueses, el disco grabado en 2010 con el pianista Bernardo Sassetti, solamente de piano y voz, y el que ha grabado con la prestigiosa pianista clásica Maria Joâo Pires en 2012, su último trabajo hasta el momento. En conjunto ha vendido más de un millón de discos a lo largo de su carrera que acaba de llegar al medio siglo, hecho que está celebrando con numerosos conciertos por todo el mundo. En julio de 2013 ha actuado en el Festival Badasom en Badajoz junto a Paco de Lucía, Carminho, Diana Navarro y Macaco. En 2014 recibió un Grammy Latino en honor a toda su trayectoria y amplia vida musical. Es el segundo cantante portugués que consigue un Grammy tras la soprano Elisabete Matos. Días después de recibir el premio fue homenajeado en Lisboa.

Carlos do Carmo está casado desde 1964 con Maria Judite de Sousa Leal y tiene tres hijos, Cila, Alfredo y Gil. José Maria Nóbrega le acompaña a la guitarra desde 1977.