Carlos Barretto estudió en el Conservatorio de Lisboa al tiempo que frecuentaba la primera escuela de jazz del país, la del Hot Clube de Portugal, donde años más tarde impartiría clases. En 1984 se trasladó a París, donde encontró unas perspectivas musicales mucho más amplias que le proporcionaron actuaciones en clubes y festivales al lado de músicos de renombre internacional como Steve Lacy, Aldo Romano, Horace Parlan, Tony Scott, Lee Konitz…

Tras regresar a Portugal en 1993 actuó en conciertos y festivales por todo el país, tanto acompañando a músicos foráneos como con su propio grupo, Carlos Barretto Quintet. Con esa formación grabó su primer disco como líder Impressões, Movieplay, al que le siguió Alone Together con George Cables Trío.

En 1997 es invitado a acompañar, por varios países europeos, a músicos como Art Farmer, Brad Mehldau, Kirk Lightsey, Don Moye, Gary Bartz o Joe Chambers. Ese año forma un nuevo grupo con el batería José Salgueiro y el guitarrista Mário Delgado para experimentar sonoridades diferentes. Este Trío de Carlos Barretto graba en 1998 Suite da Terra, fusionando elementos de raíz tradicional, étnicos y del rock con música improvisada.

Tras colaborar con Os seis sentidos en los espectáculos de la Expo 98, graba en cuarteto (Sambeat, Sassetti, Barreiros) Olhar, considerado uno de los mejores discos del año. En 2000 graba Silêncios, segundo disco con su trío, y lo presenta en conciertos por toda la Península. También en 2000 estrena su proyecto Solo Pictórico, una serie de temas musicales de contrabajo solo inspirados en pinturas de su propia autoría.