Se formó en las categorías inferior del Unicaja Málaga, la temporada 00-01 ascendió al primer equipo .
En la temporada 2009-2010 firmó con el Khimki BC de Rusia, acompañado del otro base nacional Raül López en el equipo que dirigía Sergio Scariolo.
Cabezas con este título amplia así su palmarés consiguiendo su segundo trofeo fuera de España.
Carlos anotó el triple definitivo con el que España se hacía con la medalla de oro.
Debutó con la selección nacional Absoluta el 21/11/2001 en Arganda del Rey frente a Rumanía (España 90 - Rumanía 52) en partido correspondiente al Preeuropeo de Suecia 2003, anotando 9 puntos.