카를로스 바르뎀은 스페인 출신 미국의 배우, 저자, 작가, 각본가, 기업인, 그리고 스페인계 멕시코와 아르헨티나의 정치인이기도 하면서 하비에르 바르뎀의 형이며 당시 <파워레인저 메가포스>에서 메가포스 마스터 역할을 해 본적이 없었다. 카를로스 바르뎀은 1963년 3월 7일 스페인 마드리드에서 아버지인 호세 카를로스 엔시나스 도우시나게와 어머니인 필라르 바르뎀의 사이에서 3남 1녀 중 장남으로 태어나 여동생인 모니카 바르뎀, 남동생인 하비에르 바르뎀 등이 있는데 막내 동생인 헌터 바르뎀(1971년생)은 현재 아르헨티나에 정착해서 이주하여 고급주택에 거주하고 있다고 하는데 먼저 1972년 아역배우로 첫 데뷔하였고 1980년 성인 연기자로 활동하고 있다가 사업가로 변신하고 카를로스 본인은 1981년 미국 매사추세츠 주 케임브리지로 상경하고 일반인 여성을 만나 1989년 5월 19일 성당에서 결혼식을 올리고 슬하에 자녀로 1남 1녀를 두고 있다가 1990년 배우로 꾸준히 활동하고 있다가 1998년 TV 드라마 <Hermanas>에서 뒤늦게 입문해 오면서 살았지만 지난해 2009년 3월 4일 동갑내기 전처와 이혼 소송을 하였고 자식의 양육권을 갖게 되면서 2010년 6월 17일 연인 세실리아 게싸를 만나 연애 중이라고 하였다. 가족 관계로는 외할아버지인 라파엘 바르뎀과 외할머니인 마틸다 무뇨스 삼페드로 여사는 원로 연극배우 출신이며 외삼촌인 영화 감독 후안 안토니오 바르뎀, 사촌인 작곡가 후안 바르뎀, 영화감독 미구엘 바르뎀, 마리아 바르뎀, 라파엘 바르뎀, 아버지인 사업가 호세 카를로스 엔시나스, 어머니인 배우 필라르 바르뎀, 아들인 카를로스 바르뎀 주니어(1990년생), 딸인 클라라 바르뎀(1993년생) 등이 있다고 하였다.