Carlo Rovelli uzyskał doktorat na Uniwersytecie w Padwie w 1986 roku i po kilku latach pracy w Rzymie, Trieście, i na Uniwersytecie Yale został profesorem na Uniwersytecie w Pittsburghu, gdzie pracował do 2000 r. Obecnie jest profesorem w Centrum Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Marsylii, gdzie prowadzi grupę badawczą zajmującą się teorią kwantowej grawitacji.

Teoria grawitacji i struktura czasoprzestrzeni to główne zainteresowania naukowe prof. Rovelli. Jest on współtwórcą Pętlowej Kwantowej Grawitacji, jednym z pomysłodawców formalizmu pian spinowych, badał rolę czasu w mechanice klasycznej i kwantowej, wprowadził nową interpretację mechaniki kwantowej. Zajmuje się również historią i filozofią nauki, a także jej związkami z religią.

Prof. Rovelli było wielokrotnie nagradzany za działalność naukową. Otrzymał nagrodę Międzynarodowego Towarzystwa Teorii Względności i Grawitacji za wybitne osiągnięcia w fizyce teoretycznej, honorowe wyróżnienia uniwersytetów w Buenos Aires i w Pekinie, jest członkiem Międzynarodowej Akademii Filozofii Nauki oraz Institut Universitaire de France. Napisał kilka książek popularyzujących naukę, z których ostatnia „Seven Brief Lessons on Physics” została przetłumaczona na ponad 50 języków, osiągając w sumie nakład ok. miliona egzemplarzy. Jest też autorem monografii poświęconej greckiemu filozofowi Anaksymanderowi z Miletu.