Compositor e regente brasileiro nascido na Vila de São Carlos, hoje Campinas, SP, autor da mais famosa ópera de um compositor brasileiro, Il Guarany (1868) e cuja música de temática brasileira e estilo italiano inspirado basicamente nas óperas de Giuseppe Verdi, ultrapassou as fronteiras do Brasil e triunfou junto ao público europeu.
Desde cedo revelou talento musical e estudou música com o pai,Manuel José Gomes, tendo sido sua primeira aparição em público (1846), como integrante da Banda Marcial, sob a regência do seu pai.
Estudou violino com Paul Julien e passou a estudar piano (1847) e produziu suas primeiras músicas e, no ano seguinte, deu seu primeiro concerto e cantou modinhas, em Itu (SP). Três anos mais tarde, começou a apresentar-se com o irmão, violinista já conhecido na região, em salões e fazendas vizinhas, onde apresentou suas modinhas, mazurcas e valsas.
Escreveu sua primeira composição importante, uma Missa (1854) e, dois anos depois, fundou um curso de piano, canto e música, junto com Ernest Maneille. Transferiu-se para São Paulo (1857) e, junto com o irmão, realizou audições particulares e três concertos públicos no teatrinho do Pátio do Colégio, e fez sucesso em São Paulo com o Hino acadêmico (1859) e com a modinha Quem sabe? (Tão longe, de mim distante..., 1859). Mudou-se (1859) para o Rio de Janeiro, matriculando-se no Conservatório de Música, onde estudou composição com Gioacchino Giannini e apresentou suas primeiras óperas. As Cantata I e II(1860), encomendadas por Francisco Manoel da Silva, para execução em presença do Imperador, foi por ele regida na Academia Nacional de Belas Artes, e rendeu-lhe medalha de ouro, conferida peloImperador.
Foi nomeado como ensaiador e regente de orquestra da Imperial Academia de Música e Ópera Nacional (1861) e, no mesmo ano, estreou sua primeira ópera, A Noite do Castelo, no Teatro Lírico Nacional, com libreto de Fernandes dos Reis e sob a regência de Francisco Manoel da Silva, e recebeu do imperador Pedro II a Ordem da Rosa. Após apresentou a ópera Joana de Flandres (1863), com libreto de Salvador de Mendonça, ganhou uma bolsa do conservatório para estudar na Europa. Em Milão, estudou com Lauro Rossi e diplomou-se como maestro-compositor (1866). Terminou de musicar Il Guarany (1868), baseada no romance homônimo de José de Alencar, e com libreto de Antonio Scalvini, estreou no Teatro alla Scala, em Milão (1870), tendo sido depois encenada em outras capitais européias, consagrando o autor e dando-lhe a reputação de um dos maiores compositores líricos da época.
Voltou em seguida ao Rio de Janeiro, onde teve esta ópera encenada, repetindo o sucesso europeu, e retornou a Milão no ano seguinte, com uma bolsa de D.Pedro II, e começou a compor as óperas Fosca (1873), melodrama em quatro atos em que fez uso do Leitmotiv, técnica então inovadora, e que estreou no Scala (1873).
Mal recebida pelo público e pela crítica, essa viria a ser considerada mais tarde como a mais importante de suas obras.
Depois de compor Salvatore Rosa(1874) e Maria Tudor (1879), novamente voltou ao Brasil (1880). Recebido triunfalmente, iniciou uma temporada brasileira e dirigiu Il Guarany e Salvator Rosa, na Bahia e no Rio de Janeiro. Nos dois anos seguintes, fez várias excursões pelo interior e principalmente norte do país, apresentou Hino a Camões e em São Paulo realizou, no Teatro São José, a primeira montagem de Il guarany no estado natal. A partir de então (1882), alternou sua permanência no país e no exterior, especialmente na Europa. No Teatro Lírico do Rio de Janeiro estreou Lo schiavo (1889), de tema brasileiro, sob o patrocínio da Princesa Isabel, a quem dedicou a obra.
Com a proclamação da república, perdeu o apoio oficial e a esperança de ser nomeado diretor da Escola de Música do Rio de Janeiro, e retornou então a Milão e estreou O condor (1891), no Scala. Doente e em dificuldades financeiras, compôs seu último trabalho, Colombo, oratório em quatro atos para coro e orquestra a que chamou poema vocal sinfônico e dedicou ao quarto centenário do descobrimento da América, encenada no Teatro Lírico do Rio de Janeiro (1892). Esteve nos Estados Unidos da América (1893), como delegado brasileiro da Exposição Universal Colombiana de Chicago, e dirigiu Il Guarany no Teatro São Carlos de Lisboa (1895), onde recebeu a última homenagem em vida: foi condecorado com a Ordem de São Tiago de Espada pelo rei Carlos I. Já bastante doente, foi nomeado Diretor do Conservatório de Música de Belém do Pará, cargo criado pelo governador Lauro Sodré para ajudá-lo, e de iniciativa do compositor Gama Malcher, vindo a falecer naquela cidade antes mesmo de dar início a seu trabalho. Foi escolhido como Patrono da Cadeira n. 15 da Academia Brasileira de Música. Embora desprezado pelos modernistas do início do século XX, o público brasileiro jamais esqueceu suas modinhas românticas como a Bela ninfa de minh'alma, Suspiros d'alma, Quem sabe? e a abertura de Il Guarany. Il Guarany voltou ao ser sucesso nos palcos europeus (1993) ao ser montada por Werner Herzog, na Ópera de Bonn, com Plácido Domingo no papel de Peri. Outras obras de importância do grande compositor nacional foram a música orquestralFantasia sobre o romance a Alta noite (1859), o Hino à sacra bandeira italiana (1888), as músicas sacras Laudamus et Gracia (1859) e Missa de Nossa Senhora da Conceição e Kyrie (1862).
Autor de mais de uma centena de canções e modinhas, foi na Ópera que Carlos Gomes ganhou projeção mundial. No final do Século XIX, Carlos Gomes fez grande sucesso na Itália, sendo incluído na galeria dos grandes compositores da época. Esquecido na Europa em praticamente todo o século XX, e mesmo no Brasil por mais de 30 anos até 1996, ano do seu centenário, a sua obra passa por uma grande revisão. Em parte por iniciativa de Plácido Domingo que refaz O Guarani em Bonn (1974) e, em outra, por realização da São Paulo ImagemData que iniciou o Projeto Carlos Gomes em 1995 com o apoio inicial do Banco Sudameris Brasil, Carlos Gomes retoma sua trajetória de sucesso.