Карлус Баррету родился 22 июля 1968 года в Рио-де-Жанейро. Серьёзно занимался бразильским джиу-джитсу, проходил подготовку под руководством знаменитого мастера Карлсона Грейси, удостоился в этой дисциплине чёрного пояса[1].
Дебютировал в смешанных единоборствах на профессиональном уровне в апреле 1996 года, на турнире по вале-тудо в Японии с помощью удушающего приёма сзади заставил сдаться россиянина Михаила Илюхина. Активно выступал на турнирах Universal Vale Tudo Fighting в Бразилии, в частности в 1997 году победил таких известных бойцов как Дэн Бобиш, Кевин Рэндлмен, Пол Вэреланс, но проиграл единогласным решением судей Дейву Бенето, когда дрался в крупной американской организации Ultimate Fighting Championship.
В 1999 году Баррету одержал две победы на турнирах International Vale Tudo Championship и завоевал тем самым титул чемпиона в тяжёлой весовой категории. Позже сотрудничал с крупнейшей японской бойцовской организацией Pride Fighting Championships, однако особых успехов не добился, проиграл в числе прочего представителю Украины Игорю Вовчанчину — их встреча закончилась раздельным решением судей. Также дрался в японском промоушене Fighting Network Rings, потерпев поражение единогласным судейским решением от австралийца Криса Хейзмена. В 2001 году выступил на турнире 2 Hot 2 Handle 2 в Голландии, где уже в первом раунде был нокаутирован местным бойцом Гилбертом Ивелом. Провёл и очередной бой в США, проиграв единогласным решением британцу Иану Фриману.
Поздние годы своей спортивной карьеры провёл преимущественно на родине, завоевал титул чемпиона Meca World Vale Tudo в тяжёлом весе, нокаутировал Бена Ротвелла на турнире Heat FC, состоял на контракте в местном новосозданном промоушене Jungle Fight. В 2004 году дважды дрался в России на турнирах бойцовской организации M-1 Global — оба раза проиграл единогласным судейским решением, сначала Александру Емельяненко, затем Мартину Малхасяну. Последний раз выходил в клетку в мае 2005 года, когда на четвёртом турнире Jungle Fight уже на 26 секунде поединка уступил техническим нокаутом представителю Белоруссии Владимиру Матюшенко. Всего за десятилетнюю спортивную карьеру провёл на профессиональном уровне 23 боя, из них 14 выиграл и 9 проиграл.