Er wird 1923 in Caracas (Venezuela) geboren und beginnt 1940-1945 ein Studium an der Hochschule für Bildende Kunst. Anschließend entstehen vorzugsweise Bilder in realistischer Malweise, darüber hinaus arbeitet er als Gebrauchsgrafiker für verschiedene Unternehmen und wird 1946-1951 Art Director der Werbeagentur McCann-Erickson in Caracas. Zeitgleich beginnt sein Interesse am effektvollen Umgang mit Farben. 1953-1955 arbeitet er als Illustrator für die Zeitung "El National" und ist Dozent für Kunstgeschichte an der Hochschule für Bildende Kunst von Caracas. 1955 geht der Künstler für 2 Jahre nach Barcelona, bereist mehrmals Paris und studiert die Theorien des Bauhauses. Weiterhin beschäftigt er sich mit wissenschaftlichen Farbtheorien und geometrischen Abstraktionen. Wieder in Venezuela, eröffnet er das Studio für Visuelle Kunst, in dem er das Zusammenwirken von Farbe und kinetischer Kunst untersucht. Er arbeitet als stellvertretender Direktor und Professor für Malerei an der Hochschule für Bildende Kunst von Caracas und als Professor für Typografie und grafische Zeichnung an der Journalismusschule der Universität Caracas. 1960 geht er erneut nach Paris und arbeitet dort ab 1965 als Berater des kulturellen Zentrums Noroit in Arras und ab 1972 als Lehrer für kinetische Techniken an der Ecole Superieure des Beaux Arts in Paris. 1986 wird er zum Professor und Direktor der Abteilung Kunst am IDEA - Institut International d'Etudes Avancées in Caracas berufen. Carlos Cruz-Diez gilt als einer der bedeutendsten Künstler Venezuelas und wurde vielfach mit Preisen geehrt.