Nació en Génova y pasó parte de su niñez en Túnez, antes de estudiar en la Facultad de Ingeniería del Politécnico de Milán. De Carlo formó parte del Team X, un grupo de arquitectos surgido del Congreso Internacional de Arquitectura Moderna (CIAM) de 1953 con el objetivo de discutir y revisar la herencia del movimiento moderno en relación a los retos sociales, culturales y urbanos de la segunda mitad del s.XX. Entre sus obras más importantes destaca su trabajo en la ciudad de Urbino, para la que diseñó un plan urbanístico que se implementó durante más de treinta años, el barrio popular Matteotti en Terni, o los edificios universitarios de Siena, Pavía y Catania. Falleció en Milán en julio de 2005.
