Carlo Acutis nació el 3 de mayo de 1991 en Londres, Reino Unido, en el seno de una familia italiana, originaria de Lombardía. Sus padres, Andrea Acutis y Antonia Salzano, se encontraban en Londres por motivos profesionales en el momento de su nacimiento. Tras el nacimiento de Carlo, la familia Acutis regresó a Italia en septiembre de ese mismo año para más tarde instalarse en la ciudad de Milán. Allí asistió a la escuela primaria y secundaria con las Hermanas Marcelinas, luego fue al Liceo Clásico León XIII, dirigido por los jesuitas.​

Se interesó por la historia de las apariciones marianas de Lourdes y de Fátima y por la vida de santos como san Luis Gonzaga y san Tarsicio, santo Domingo Savio, los tres pastores de Fátima y, muy especialmente, por las de san Francisco de Asís. En este sentido, Carlo afirmaba que “todos nacen como originales, pero muchos mueren como fotocopias”. Su madre tuvo que asistir a clases de teología para poder responder a las cuestiones que Carlo le planteaba.​

A los siete años Carlo manifestó su deseo de recibir la comunión a la que llamó «mi autopista hacia el Cielo». Para no ceder a lo que creían que era un capricho, sus padres consultaron a monseñor Pasquale Macchi, ex secretario del papa Pablo VI. Tras constatar la madurez del niño, el prelado lo autorizó a realizar su primera comunión. La ceremonia tuvo lugar en el Monasterio Ambrosiano de Perego el 16 de junio de 1998. Desde entonces y hasta su muerte, Carlo asistió todos los días a misa. En una ocasión dijo: "Si nos acercamos a la Eucaristía todos los días, vamos directos al Paraíso". También tuvo una fuerte devoción a la Virgen María, a quien luego definió como «la única mujer de mi vida».​ Rezaba el rosario a diario, confesaba semanalmente y participaba en la catequesis para los niños de su parroquia.​

También dedicaba su tiempo libre a visitar a los ancianos y ahorraba dinero para dárselo a los más necesitados, ayudaba a las personas sin hogar, fue voluntario en los comedores populares. A menudo decía: «La felicidad es mirar a Dios. La tristeza es mirarte a ti mismo».

Mostró gran interés por la informática y los videojuegos. Ideó y organizó un material audiovisual relacionado con la Eucaristía y los milagros eucarísticos. Tras dos años de investigación y viajes, en los que también participaron sus padres, elaboró una de sus obras más importantes: una exposición sobre los milagros eucarísticos en el mundo en la que se recoge un total de 136 milagros eucarísticos reconocidos por la Iglesia católica, con fotografías y descripciones. La exposición se inició en un sitio web pero posteriormente se materializó y se ha difundido por los cinco continentes. Por esta razón, se ha pensado en él como posible patrono de Internet.

Carlo enfermó de leucemia del tipo M3, a principios de octubre de 2006.​ Al entrar al hospital le dijo a su madre: «De aquí ya no salgo».​ Más tarde, también les comentó a sus padres: «Ofrezco al Señor los sufrimientos que tendré que padecer por el Papa y por la Iglesia católica, para no tener que estar en el Purgatorio y poder ir directo al Cielo». Cuando la enfermera le preguntaba cómo se sentía con esos dolores, Carlo respondía: «Bien. Hay gente que sufre mucho más que yo. No despierte a mi madre, que está cansada y se preocuparía más».​ Pidió la extremaunción y tres días después del diagnóstico, el 12 de octubre de 2006, falleció en el hospital San Gerardo de Monza, Italia. Antes de conocer su enfermedad, Carlo grabó un vídeo donde dijo que, si moría, le gustaría que lo enterraran en Asís. Por ello fue sepultado allí.

El día de su funeral asistieron varias personas inesperadas. Según su madre, había personas que ella no conocía, como personas sin hogar, inmigrantes, mendigos y niños. Gente que le hablaba de Carlo y de su trabajo social, de lo que él había hecho por ellos, y de lo que ella no sabía nada.

El 5 de julio de 2018 Carlo Acutis fue declarado venerable por el papa Francisco. El 6 de abril de 2019, los restos del beato Carlo Acutis fueron trasladados a la iglesia de Santa Maria Maggiore también llamada santuario della Spogliazione («del despojamiento») en Asís, mientras que su corazón fue puesto en un relicario que se quedó en la basílica inferior de San Francisco.

El 21 de febrero de 2020, tras un análisis de una comisión de médicos y la Congregación para las Causas de los Santos, el papa Francisco aprobó un milagro atribuido a Carlo Acutis, que permitió incoar su proceso de beatificación. Este milagro es la curación inexplicable de un niño en Brasil que padecía de una malformación congénita (páncreas anular) que le provocaba vómitos constantes.

El 1 de octubre de 2020 se abrió su tumba para exponer sus restos reconstruidos a la veneración de los fieles, como parte de los hechos previos a su beatificación.​ El muchacho se presenta vestido como un joven de su época, con sudadera, vaqueros y zapatillas deportivas.

El sábado 10 de octubre de 2020 Carlo fue beatificado en Asís. La ceremonia, se celebró en la Basílica de San Francisco de Asís, por el cardenal Agostino Vallini, delegado del papa Francisco.