D’origine modeste, le jeune maçon aurait aimé jouer au football, mais l’entraîneur local le rejette car il le trouve trop chétif. Alors avec quelques amis, ils se lancent dans la course à pied. Sa première corrida un soir de Saint Sylvestre sera une révélation. Il termine deuxième alors qu’il est totalement inexpérimenté. En peu de temps, il intègre l’équipe nationale sur les courses de longues distances.

Après les Jeux de Barcelone pour apprendre, Carlos Lopes est médaillé d’argent du 10.000 m à Montréal 1976. Le petit coureur portugais obtient la consécration en remportant le marathon des Jeux de Los Angeles 1984.

Déjà champion du monde de cross-country cette année-là, il offre à son pays sous le chaud soleil de Californie sa seule médaille d’or lors de ces Jeux. Pourtant Lopes aurait pu ne pas participer à ces Jeux californiens car il est victime d’un accident de la circulation à la veille de son départ. Il est renversé par une voiture. Étonnamment, Lopes s’en sort sans la moindre égratignure.

Il met un terme à sa carrière d’athlète en 1985 en remportant le marathon de Rotterdam. Il parcourra les 42,195 km à la vitesse moyenne de 20 km/h, ce qui constitue pour l’époque un authentique exploit.