Carlo Levi s-a născut pe 29 noiembrie 1902, la Torino.
A urmat Facultatea de Medicină la Torino, dar a fost atras de pictură încă din liceu, expunându-și în 1924 tablourile de factură expresionistă în cadrul Bienalei de la Veneția. Nu a practicat medicina niciodată, dedicându-se exclusiv activității experimentale şi a lucrat ca asistent al clinicii medicale de la universitatea torineză până în 1928.
A abandonat apoi definitiv medicina pentru a se concentra asupra picturii. A urmat studii de artă la Paris, unde a rămas până în 1934, intrând în legătură cu personalități culturale ale vremii: Sergei Prokofiev, Igor Stravinski, Alberto Moravia, Giorgio de Chirico. A făcut parte din grupul de șase pictori din Torino răzvrătiți împotriva conformismului artei oficiale. Au luptat pentru ca pictura să primească dreptul la exprimare liberă, fără constrângeri.
A fost exilat în sudul regiunii Lucania (1935-1936) din cauza implicării sale în activități antifasciste. În această perioadă, a scris despre experiența sa în romanul ”Cristo si è fermato a Eboli” (”Hristos s-a oprit la Eboli”), care reflectă sensibilitatea unui pictor și obiectivitatea unui medic plin de compasiune. Romanul a fost recunoscut ca o capodoperă literară și a fost tradus în numeroase limbi. Deși debutul literar este considerat capodopera sa, a mai scris și alte lucrări apreciate: ”Paura sua della libertà”, ”L’orologio”, ”Le parole sono pietre”, ”La doppia notte dei tigli” etc. Pe lângă activitatea literară, a editat o revistă la Florența și a contribuit la mai multe publicații.
Mai târziu, s-a concentrat asupra pasiunii pentru pictură.
A încetat din viață pe 4 ianuarie 1975, la Roma.
