罗伯托·卡洛斯早年出身於巴西一些小型球會，曾加盟過巴西勁旅彭美拉斯，出道時擔任前鋒。1995年轉到意甲效力國際米蘭。1997年起便效力於西班牙球會皇家马德里，一直效力長達十一個賽季。
罗伯托·卡洛斯以远射功夫著称，一個代表作是於1997年3月19日在法国杯四国赛中射入廣泛公認史上其中一個最佳的任意球。卡路士用左腳外擋重旋繞過人牆應聲入網，當時法國隊排出的人牆及門將巴夫斯都毫无反应，到現在還為球迷津津樂道，双方最終打成1:1。另外，他亦曾經直接射入角球和零角度底線抽入龍門。卡路士曾隨巴西国家队出戰三屆世界杯(1998、2002、2006)，其中2002年一屆更贏得冠軍，他和卡富鎮守的左右兩閘更被稱為是當時世界球壇最強勁的左右閘。[4]2004年，卡路士位列球王比利所撰寫的在世的最偉大的125名球員(FIFA 100)。他為國家隊出場125次，僅次於卡富。
在俱樂部方面﹐羅拔圖·卡路士長期效力皇家马德里，在效力皇马十一個賽季期間卡路士成為皇馬左路的不二人選。他曾為皇馬贏過三屆欧洲冠军杯冠軍，其中2002年成為世界杯和欧洲冠军杯的双料冠军，故外界皆認為羅拔圖·卡路士最有條件贏得世界足球先生，可惜屈居於其國家隊隊友罗纳尔多之下，未能当选。
2007年6月6日， 羅伯特·卡洛斯宣佈與土耳其球會費倫巴治達成協議，他将为这支土耳其联赛冠军球队效力两年[5]。
2008年，卡洛斯獲頒發金足獎，以表揚他多年來傑出的成就。
2009年12月3日，卡洛斯已經正式簽约巴西球會哥連泰斯兩年，這位36歲的巴西人與他在皇家馬德里和國家隊時的隊友朗拿度再度同場作戰。
2011年2月，卡洛斯與哥連泰斯和平解約後，加盟俄超球隊安郅。
2012年8月1日，卡洛斯宣佈退役，結束22年的球員生涯。他選擇在安郅成為管理層，為俄羅斯足球發展而努力。[6]
2013年6月4日，土耳其超級聯賽球隊錫瓦斯官方宣佈前巴西國腳羅伯特-卡洛斯正式成為球隊主帥，雙方簽訂了一份為期2年的合同，巴西傳奇巨星將在土耳其開始教練生涯新篇章。[7]