Il a commencé sa carrière dans l'industrie cinématographique en travaillant comme assistant-réalisateur sur plusieurs films espagnols dans les années 1970 et 80, notamment sur des films tels que *La Vie de José* (1972) de Carlos Saura et *Le Cri* (1983) de Vicente Aranda.
En 1985, il a réalisé son premier film, intitulé *El Lute: camina o revienta*. Le film est une adaptation du roman homonyme de Rafael Pombo et a été un grand succès commercial en Espagne. Il a également produit le film, qui a permis à Carlos de Los Cobos de gagner des moyens financiers pour réaliser d'autres projets.
En 1986, il a réalisé son deuxième film, *El JardÃn de las Delicias*, un drame historique basé sur le roman éponyme de Benito Pérez Galdós. Le film a également été bien accueilli par la critique et le public, ce qui a permis à Carlos de Los Cobos de continuer sa carrière dans l'industrie cinématographique.
En 1987, il a réalisé *Carmen*, une adaptation du roman d'Emile Zola. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de San Sebastián et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure photographie.
En 1989, il a réalisé *La Fille prodigue*, une adaptation du roman éponyme de Théophile Gautier. Le film a été un grand succès commercial en Espagne et a également été présenté en compétition au Festival international du film de Moscou.
En 1991, il a réalisé *Los CaÃdos*, une adaptation du roman homonyme de Rafael Pombo. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de San Sebastián et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure direction artistique.
En 1995, il a réalisé *Le Roi passe*, une adaptation du roman éponyme de Victor Hugo. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de Moscou et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure direction artistique.
En 2001, il a réalisé *La Reina Mora*, une adaptation du roman éponyme de Federico GarcÃa Lorca. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de San Sebastián et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure photographie.
En 2006, il a réalisé *La Fille du marquis*, une adaptation du roman éponyme d'Alexandre Dumas. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de San Sebastián et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure direction artistique.
En 2016, il a réalisé *Rio, cÅ“ur d'or*, une adaptation du roman éponyme de José MarÃa de Pereda. Le film a été présenté en compétition au Festival international du film de San Sebastián et a remporté plusieurs prix, notamment le Prix Goya de la meilleure direction artistique.
Carlos de Los Cobos est considéré comme l'un des réalisateurs les plus importants de l'industrie cinématographique espagnole, notamment pour sa capacité à adapter des classiques littéraires en films qui ont été bien accueillis par la critique et le public.