Carlos Augusto est né le 7 janvier 1999 à Campinas, dans l'État de São Paulo, au cœur d'une région brésilienne qui a produit de nombreux talents du football. Comme tant de joueurs brésiliens de sa génération, c'est au sein du Sport Club Corinthians Paulista qu'il effectua l'essentiel de sa formation, un club réputé pour la qualité de son centre de formation et la sévérité de ses exigences techniques.
Son premier match avec l'équipe première de Corinthians eut lieu le 8 juillet 2018, à l'occasion d'une rencontre amicale contre le Grêmio Porto Alegre, remportée par son équipe sur le score de deux buts à un. Quelques semaines plus tard, le 5 août 2018, il effectuait ses débuts en Serie A brésilienne, le championnat d'élite, contre l'Athletico Paranaense. Titulaire dès ce premier match officiel dans l'élite, il s'illustra dans un match nul sans but, montrant une solidité défensive précoce pour un jeune arrière gauche.
Après deux saisons à se faire valoir dans le championnat brésilien, Carlos Augusto fit le choix de tenter l'aventure européenne à l'été 2020. Le 28 août 2020, il rejoignit l'AC Monza, club lombard qui venait tout juste d'être promu en Serie B, le deuxième échelon du football italien. Ce recrutement en Italie témoignait de l'appétit du club, récemment acquis par Silvio Berlusconi et dirigé par Adriano Galliani, pour attirer des profils internationaux afin d'accélérer sa montée en puissance.
Le 29 septembre 2020, il disputa son premier match sous les couleurs monzaises lors d'une rencontre de Coupe d'Italie face à l'US Triestina. Titulaire, il vit son équipe s'imposer largement par trois buts à zéro, une entrée en matière encourageante dans son nouveau contexte européen. Les mois et les saisons qui suivirent confirmèrent que le joueur s'adaptait admirablement au football italien, plus tactique et physiquement exigeant que le football brésilien.
La saison 2021-2022 représenta un tournant historique pour l'AC Monza et pour Carlos Augusto. Pour la première fois de son histoire centenaire, le club lombard accéda à la Serie A, l'élite du football italien, après avoir remporté un match de barrage décisif face au Pise SC. Dans cette épopée historique, Carlos Augusto avait joué un rôle important, apportant sa robustesse défensive et sa qualité dans les phases offensives depuis son couloir gauche.
Sa première apparition en Serie A eut lieu le 13 août 2022, lors de la première journée de la saison 2022-2023, face au Torino FC. Titulaire, il subit ce jour-là une défaite de deux buts à un, mais sa prestation individuelle fut suffisamment convaincante pour s'imposer durablement dans le onze de départ de Monza. Au fil des mois, il s'affirma comme l'un des meilleurs arrières gauches du championnat.
Le 15 août 2023, l'Inter Milan, l'un des clubs les plus titrés d'Europe, formula une offre de prêt d'une saison assortie d'une obligation d'achat sous certaines conditions pour attirer le Brésilien. Cette opportunité représentait un saut qualitatif considérable dans la carrière du joueur, le projetant au cœur de la lutte pour les titres les plus prestigieux du football européen. Avec les Nerazzurri, Carlos Augusto ne tarda pas à s'illustrer.
Sur le plan international, Carlos Augusto avait déjà représenté le Brésil chez les moins de vingt ans, participant au championnat sud-américain de la catégorie en 2019, au cours duquel il disputa six rencontres. Son intégration en équipe nationale principale intervint en octobre 2023 lorsqu'il fut appelé pour la première fois par le sélectionneur, en remplacement du joueur écarté Renan Lodi, pour les matchs des éliminatoires de la Coupe du monde contre le Venezuela et l'Uruguay.
Avec l'Inter Milan, il connut le goût des titres majeurs en remportant la Supercoupe d'Italie en 2023 puis, couronnement suprême, le championnat d'Italie en 2024, confirmant ainsi qu'il avait pleinement réussi son intégration dans l'un des clubs les plus exigeants du continent. Son parcours, de Campinas à l'Inter Milan en passant par Monza, illustre la capacité des jeunes Brésiliens à s'adapter et à s'épanouir dans le football européen le plus compétitif.
