Der 1976 im Tessin geborene Carlo Ossola erhielt 2001 an der Universität Lausanne ein Diplom in Biologie mit Spezialisierung in Ökologie. Nach seinem Studium arbeitete er an der Universität Lausanne im Bereich der genetischen Untersuchungen wildlebender Arten.

Im Jahr 2003 wechselte er an das Naturschutzzentrum des Kantons Waadt, wo er verschiedene Dossiers im Bereich Umweltauswirkungen betreute und insbesondere ein Modell zur Artenvielfalt der Wiesen entwickelte. Danach absolvierte er eine Weiterbildung in Umweltmanagement und -ingenieurwesen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (2003–2004) und betreute Agglomerationsprojekte in Thônex (GE), bevor er im Jahr 2005 zur Task Force Alpine Schutzgebiete beim Ständigen Sekretariat der Alpenkonvention überwechselte. Dort war Carlo Ossola zuständig für verschiedene internationale Projekte und veröffentlichte eine Studie über das Welterbe im Alpenraum.

Ende 2006 trat er in das Bundesamt für Umwelt ein, wo er für die Politik im Bereich der Pärke von nationaler Bedeutung und für das Management der Weltnaturerbestätten zuständig ist. Seit 2012 vertritt er das Amt in der Schweizer Delegation im Welterbekomitee.