Ο συγγραφέας άφησε την τελευταία του πνοή στην ηλικία των 83.
Ο Κάρλος Φουέντες γεννήθηκε στον Παναμά, όπου ο πατέρας του υπηρετούσε ως μέλος του μεξικανικού διπλωματικού σώματος. Στη δεκαετία του '30, ο πατέρας του διορίστηκε πρέσβης του Μεξικού στις Ηνωμένες Πολιτείες, με έδρα την Ουάσινγκτον. Στην Πόλη του Παναμά ο νεαρός Φουέντες σπούδασε ιστορία και γεωγραφία του Μεξικού. Θα περνούσαν αρκετά χρόνια για να γνωρίσει το Μεξικό από κοντά. Στο μεταξύ έζησε στο Σαντιάγκο τη Χιλής, το Μπουένος Άιρες, όπου δέχθηκε την επιρροή σημαντικών προσωπικοτήτων των λατινοαμερικάνικων γραμμάτων, όπως ο Πάμπλο Νερούδα και ο Νταβίδ Αλφάρο Σικέιρος.
Στο Μεξικό, ο Φουέντες πήγε στα 16 του χρόνια και εισήχθη στην προπαρασκευαστική τάξη για το Κολλέγιο. Ξεκίνησε να εργάζεται ως συνεργαζόμενος δημοσιογράφος με το περιοδικό "Hoy" και κέρδισε την πρώτη θέση στο λογοτεχνικό διαγωνισμό του Κολλεγίου Φρανσές Μορέλος. Αργότερα πήρε τον πτυχίο της Νομικής από το Πανεπιστήμιο UNAM. Το 1950 ταξίδεψε στην Ευρώπη, όπου έκανε σπουδές Διεθνούς Δικαίου στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης.
Το 1954 δημοσίευσε τα πρώτα του διηγήματα με τίτλο Οι μασκαρεμένες μέρες. Μαζί με τον Εμανουέλ Καρμπάγιο διηύθυνε την "Revista Mexicana de Literatura" (Μεξικανική Επιθεώρηση Λογοτεχνίας), ενώ μαζί με τους Βίκτορ Γκονσάλες Ολέα και Ενρίκε Γκονσάλες Πεδρέρο διηύθυνε το περιοδικό "El Espectador" (Ο Θεατής).
Ο Κάρλος Φουέντες περιέγραψε στο μυθιστόρημά του Η πιο διαυγής περιοχή το Μεξικό των δεκαετιών του '40 και του '50. Επέστρεψε στην περιγραφή του Μεξικού, αυτή τη φορά των δεκαετιών του '80 και του '90, στο μυθιστόρημα Κριστόμπαλ Νονάτο.
Στη δεκαετία του '60, έζησε στο [Παρίσι], στη Βενετία, το Λονδίνο και στην Πόλη του Μεξικού. Το 2001, το μυθιστόρημά του Αύρα, το οποίο είχε γράψει το 1962, βρέθηκε στο επίκεντρο ενός σκανδάλου στην Πόλη του Μεξικού. Μία καθηγήτρια δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, η Χεορχίνα Ράβαγο, απολύθηκε διότι πρότεινε την ανάγνωση του εν λόγω έργου στους μαθητές του Ινστιτούτου "Félix Félix de Jesús Rougier", όπου φοιτούσε και η κόρη του τότε Υπουργού Εργασίας, Κάρλος Αβασκάλ Καράνσα.
Στη δεκαετία του '70, ο Φουέντες εργάστηκε στο Ινστιτούτο Γούντροου Ουΐλσον της Ουάσινγκτον. Ο Φουέντες υπήρξε πρέσβης του Μεξικού στη Γαλλία κατά την περίοδο 1972 - 1978, αλλά παραιτήθηκε όταν ο πρώην πρόεδρους του Μεξικού, Γουστάβο Ντίας Ορντάς, γνωστός ως ηθικός αυτουργός της σφαγής των φοιτητών έξω από τους Ολυμπιακούς Αγώνες του 1968, διορίστηκε πρέσβης του Μεξικού στην Ισπανία.
Το 1979, ο Φουέντες έλαβε το Διεθνές Βραβεία Αλφόνσο Ρέγιες, το 1984 το Εθνικό Βραβείο Επιστημών και το 1987 το Βραβείο Θερβάντες. Το 1992 του απονεμήθηκε το ΣΤ' Βραβείο Ιβηροαμερικανικής Λογοτεχνίας. Το 1994 τιμήθηκε με το Βραβείο Πρίγκιπας των Αστούριας.