Né à Lausanne de parents immigrés galiciens, il cofonde en 1990 le groupe de rap Sens Unik. Avec ce groupe, il va marquer l'histoire du rap français pendant quinze ans (1991-2006). Huit albums dont quatre disques d'or, des tournées en Europe et aux États-Unis. Il participera plusieurs fois à des festivals comme Montreux, Belfort, Paleo Nyon, NMS New York, etc. Avec ses collègues Just One et Rade, il crée en 1994 le premier label indépendant de rap français « Unik Records ».
Carlos Leal débute sa carrière d'acteur dans Week End Break, puis joue dans plusieurs films suisses ou français.
En 2005, il obtient son premier rôle principal au cinéma avec le film suisse Snow White, rôle pour lequel il se voit décerner le prix du cinéma suisse pour le meilleur acteur dans rôle principal. Quelques mois plus tard, il est l'une des shooting stars au festival de Berlin.
En 2006, il interprète le directeur du casino lors du tournoi de poker organisé dans le film de James Bond
Casino Royale. Installé à Paris, il enchaîne les rôles dans des productions françaises, suisses, allemandes ou espagnoles.
En 2007, il tourne le rôle de Bernard dans la série Heidi. Puis, il interprète le rôle de Martin Orce dans la série R.I.S. Espagne pour Telecinco.
En 2008, il participe à cinq longs métrages dont Los Abrazos rotos de Pedro Almodóvar.
Il incarne, depuis 2007, le personnage odieux de Jacques Noiret dans le feuilleton à succès de Antena 3 Espagne El Internado.