Perteneció a la brillante generación de marinos peruanos que participaron en la guerra del Pacífico.

Sus padres fueron el coronel de caballería Camilo Carrillo (fusilado en 1836 junto con Felipe Santiago Salaverry) y María Juliana Martínez.

Ingresó a Iquitos junto con la flotilla, en enero de 1865.

En 1868 viajó a los Estados Unidos comisionado por el gobierno peruano para traer los monitores Manco Cápac y Atahualpa, que eran las nuevas adquisiciones de la marina peruana.

Carrillo tomó el mando del Manco Cápac y asumió la comandancia de la división, por renuncia del comandante Benjamín Mariátegui, que se hallaba delicado de salud.

En 1872 fue nombrado jefe de la comisión que debía examinar el trazo propuesto para la construcción del canal interoceánico.

En 1876 fue elegido diputado por Bajo Amazonas, llegando a ser presidente de su cámara entre 1878 y 1879.

Cuando el 5 de abril de 1879 el gobierno de Chile declaró la guerra al Perú, Carrillo fue nombrado comandante de la Tercera División Naval, integrado por el monitor Manco Cápac (buque insignia), el monitor Atahualpa y el vapor Limeña (la primera división la comandaba Miguel Grau y la segunda Aurelio García y García).

Luego retornó a la dirección de Correos, cargo que desempeñó hasta su fallecimiento.