A pesar de nacer en la capital asturiana, reside desde niño en Gijón.

Durante su carrera como ciclista profesional, ha corrido en los equipos Liberty Seguros y Liberty Seguros - Würth, Quick Step - Innergetic y Rabobank.

Su equipo por entonces, el Rabobank, le apartó del equipo cautelarmente el 18 de octubre de 2012, tras conocerse que la UCI había solicitado la apertura de un procedimiento disciplinario al ciclista por haber violado aparentemente las normas antidopaje, basándose en anomalías que el asturiano presentaba en su pasaporte biológico.

[3]​ En diciembre de ese año, anunció su retirada como ciclista tras no conocerse una resolución definitiva del caso.

[5]​[6]​ Carlos Barredo destacó por ser uno de los grandes rodadores del pelotón, demostrando siempre su combatividad en numerosas escapadas.