Dopo aver conseguito la laurea in Scienze Economiche e Bancarie presso l’Università di Siena e il Master in Economics presso la London School of Economics, Carlo Cottarelli ha lavorato dal 1981 al 1987 presso la direzione monetaria del Servizio Studi della Banca d’Italia e dal 1987 al 1988 al Servizio Studi dell’ENI.

Dal settembre del 1988 ha lavorato nello staff del Fondo Monetario Internazionale, che ha lasciato nell'ottobre 2013 dopo aver diretto il Fiscal Affairs Department per cinque anni.
Dall'ottobre 2013 all'ottobre 2014 è Commissario per la Revisione della Spesa Pubblica nei governi Letta e Renzi.
E' Direttore Esecutivo al Fondo Monetario Internazionale per Italia, Albania, Grecia, Malta, Portogallo e San Marino da novembre 2014 a ottobre 2017.

Ha pubblicato numerosi articoli e libri su politiche fiscali, monetarie e di cambio e sulle istituzioni per la politica economica, oltre ad alcuni libri per Feltrinelli Editore tra cui: Pachidermi e pappagalli. Tutte le bufale sull’economia a cui continuiamo a credere (2019).

Attualmente è Direttore dell'Osservatorio sui Conti Pubblici Italiani (incarico a titolo gratuito) dell'Università Cattolica di Milano e tiene un corso di Fiscal Macroeconomics presso l'Università Bocconi.