Талант художника проявился у Карло Маратта ещё в детстве. В возрасте 12 лет был отправлен своими родителями в Рим, в обучение к живописцу Андреа Сакки. У Сакки Маратта оставался на протяжении многих лет и рассматривал его всю свою жизнь как старшего друга и учителя.
В 1650 году к молодому художнику приходит известность — после того, как он удачно выполнил заказ на алтарную картину, Маратта был представлен папе Александру VII, который затем обеспечивал художника заказами. Ряд алтарных полотен работы до сих пор находятся в римских церквях.
В 1704 году Маратта был посвящён папой Климентом XI в рыцари, награждён церковным орденом и становится придворным живописцем французского короля Людовика XIV, который был покорён искусством мастера, увидев его полотно, изображавшее Дафну. В то же время Людовик разрешил ему продолжать свою работу в Риме.
Был также талантливым архитектором, разработавшим проекты многочисленных зданий.
В 1700 году художник становится президентом римской Академии Святого Луки. Маратта содержал обширную мастерскую, где стажировались его многочисленные ученики.
Маратта писал свои полотна в академической традиции своего учителя Сакки, берущей своё начало ещё в творчестве Рафаэля. В конце XVII столетия Маратта и Сакки были признанными, ведущими римскими живописцами.
Маратти может быть назван четвертым в ряду выдающихся представителей римской школы 17 в. после Караваджо, Аннибале Карраччи и Пьетро да Кортона.
Кроме алтарных полотен для церквей, мастер писал также портреты, фрески, создавал скульптуры. Наиболее интересен он как портретист.