Carlos Cuarón estudió letras inglesas en la Universidad Nacional Autónoma de México y participó en el taller de narrativa de Hernán Lara Zavala, el taller de guion de Syd Field y en el Laboratorio de Guionistas del Sundance Institute en dos ocasiones distintas. Escribió el guion de Sólo con tu pareja (1991) dirigida por su hermano Alfonso Cuarón, y con el cual ganó el Ariel al Mejor Argumento en 1992. Tambien escribió los guiones de ¿Quién diablos es Juliette? (1997), dirigida por Carlos Marcovich; Al rescate de la Santísima Trinidad (2002) de José Luis García Agraz, y de Y tu mamá también (2001), tambien dirigida por Alfonso Cuarón. Por este guion, Carlos recibió el León de Plata del Festival de Venecia al Mejor Guion, y fue nominado en los premios BAFTA del Reino Unido y al Óscar de la Academia de Ciencias y Artes Cinematográficas de Estados Unidos por Mejor Guión Original. Debutó como director en la película Rudo y Cursi (2008) protagonizada por Gael García Bernal y Diego Luna. En 2019 prepara una pelicula llamada Amalgama.