Originario di Barcellona, Carlos Checa ricevette la sua prima moto – una Mecatecno – a dieci anni. All’inizio la poteva guidare soltanto in presenza di suo padre, preoccupato per questo motociclista debuttante. Tre anni più tardi, Carlos salì su una motocross 80cc ed iniziò a gareggiare.
Nel 1989, si schierò sull’asfalto del circuito di Can Padro con una Honda NSR80. L’anno seguente, è alla guida di una Rieju che disputò il campionato di Catalogna 80cc, serie che vinse nel 1991.
La sua ascensione verso il mondo dei Gran Premi iniziò allora, con un quarto posto ottenuto nel campionato d’Europa ed un’ottava posizione sulla scena europea. Disputò il suo primo GP nel 1993 sul circuito del Catalunya. Poco impressionato dai suoi avversari, il giovane pilota catalano giunse settimo dopo aver battagliato con Aspar e Gianola. Quella prestazione bastò per convincere la sua squadra a fargli disputare il campionato del mondo 250cc l’anno seguente.
Rimase in seno alla stessa struttura e giunse dodicesimo ottenendo il titolo di miglior pilota privato. Nel 1995 raggiunse la squadra di Sito Pons, nelle 250cc. Carlos segnò allora qualche buon risultato, ma fu anche vittima di numerose cadute ed incontrò molti problemi meccanici. La grave ferita di Alberto Puig, a Le Mans, gli permise di salire sulla NSR500 e, a fine stagione, si regalò il lusso di condurre i due terzi del Gran Premio del Catalunya.
L’anno seguente, conquistò la sua prima vittoria, a Barcellona. Il secondo successo tardò ad arrivare e, nel 1987, ottenne soltanto tre podi. Jarama gli permise di imporsi nuovamente, nel 1998, una stagione che non dimenticherà sicuramente in quanto ha evitato la morte di poco a Donington. Quarto nel campionato 500c, lo spagnolo decise di raggiungere la Yamaha.
Dedicò la stagione 1999 alla scoperta della sua nuova moto, un mezzo non adatto al suo stile di guida. Carlos faticò a trovare le soluzioni alle difficoltà che incontrò e moltiplicò le cadute. I buoni risultati arrivarono nel 2000 e Checa si presentò a Barcellona – il suo GP di casa – da leader del campionato. Sotto il diluvio che condizionò il giorno della corsa, perse le sue chance di vincere il titolo.
La stagione 2001 si presentava bene, ma il pilota della Yamaha iniziò male la stagione. Ferito, fu costretto a saltare il Gran Premio del Sud Africa. In seguito, salì tre volte sul podio e mancò di poco la vittoria a Rio, ultimissimo Gran Premio 500cc.
L’introduzione delle MotoGP quattro tempi nel 2002 convenne a Carlos, molto più a suo agio con questi mezzi. Si mantenne regolarmente tra i primi tre ma non potè lottare con le Honda di Rossi ed Ukawa. Ottenne quattro podi e giunse quinto nel campionato dopo un finale di stagione catastrofico.
Il 2003 non portò maggiori soddisfazioni a Checa. La Yamaha fu poco competitiva nelle prime gare e non permise al suo pilota di lottare agli avamposti. I suoi migliori risultati furono i diversi quarti posti che ottenne. Nel 2004 Valentinon Rossi diventò il suo compagno di squadra. Quell’ultima stagione con la Yamaha si svolse piuttosto male nonostante alcune belle prestazioni realizzate dal pilota spagnolo. Dopo aver concluso l’anno al settimo rango, Carlos pensava di aver chiuso il capitolo Yamaha della sua carriera…
Liberato dal costruttore giapponese, Carlos Checa ha raggiunto la Ducati nel 2005. La stagione è stata un po’ delicata per lo spagnolo che ha faticato ad adattarsi alla sua nuova moto mentre la squadra ha dovuto scoprire i pneumatici Bridgestone. Nell’ultima parte dell’anno, Carlos ha comunque ottenuto dei risultati incoraggianti, salendo due volte sul podio e bilanciando l’assenza di Loris Capirossi, ferito a fine anno.
Questo miglioramento delle sue prestazioni non è bastato a Checa per rimanere alla Ducati e lo spagnolo ha raggiunto la squadra Honda Pons. Tuttavia, all’inizio del 2006, Sito Pons ha dovuto annunciare la sua decisione di rinunciare al campionato 2006 e Checa, dopo aver pensato di non poter correre, ha trovato una soluzione di salvataggio grazie al team Yamaha Tech3.