Titulaire d'une maîtrise d'animation de la School of Visual Arts de New York, Carlos Saldanha rejoint les rangs du studio d'animation Blue Sky en 1993. Il y supervisera les séquences d'animation de Joe's apartment en collaboration avec Chris Wedge, puis dirigera les scènes animées de La Guerre des fées de Michael Ritchie en 1997 et de Fight club (la scène des pingouins) de David Fincher en 1999.

En 2002, Carlos Saldanha retrouve Chris Wedge en tant que co-réalisateur du film d'animation L' Age de glace. Les aventures déjantées de Manny le mammouth et de Sid le paresseux rencontrent un immense succès et participent à propulser les studios Blue Sky sur le devant de la scène de l'animation. Dans la foulée, le cinéaste réalise L' Aventure inédite de Scrat, un court métrage mettant en scène l'inoubliable écureuil de L' Âge de glace, et obtient une nomination à l'Oscar du Meilleur court métrage d'animation.

Toujours en collaboration avec Chris Wedge, Carlos Saldanha signe en 2005 un deuxième long métrage animé, cette fois centré sur un monde peuplé de Robots. Dès l'année suivante, le cinéaste profite de son succès pour désormais voler de ses propres ailes et se voit confier la réalisation de L' Âge de glace 2 et 3. La réussite de ces deux nouveaux projets consacre définitivement le réalisateur comme l'une des figures majeures des studios Blue Sky.

Deux ans plus tard, Carlos Saldanha rend hommage à ses origines brésiliennes avec un nouveau long métrage : Rio, qui suit les péripéties d'un perroquet bleu exilé loin de chez lui et incapable de voler.