Carlos Alberto de Sousa Lopes ambicionava jogar futebol no Lusitano de Vildemoinhos, o clube da sua aldeia. O clube rejeitou-o por ser excessivamente magro. Como ele próprio contou mais tarde, o atletismo surgiu por acaso. A primeira prova oficial de Lopes foi numa corrida de São Silvestre, tinha 16 anos. Lopes ficou em segundo lugar, competindo com atletas bem mais experientes. Posteriormente, ganhou o campeonato distrital de Viseu de crosse, e quase de seguida foi terceiro no Campeonato Nacional de Corta-mato para júniores. Essa classificação, levou-o pela primeira vez ao Cross das Nações, em Rabat Marrocos. Lopes foi o melhor português, em 25º lugar com apenas 17 anos de idade.

Em 1967, Carlos Lopes foi recrutado pelo Sporting Clube de Portugal. A ida para Lisboa, deveu-se tanto a razões desportivas, como à promessa de um melhor emprego. É no Sporting que encontra o treinador da sua vida, o Prof. Moniz Pereira. Moniz Pereira foi o mentor de várias gerações de ouro de atletas portugueses de fundo e meio-fundo.

Em 1975, Carlos Lopes e alguns atletas do Sporting passam a treinar duas vezes por dia. Lopes era dispensado do seu emprego (entretanto foi contínuo no jornal Diário Popular e num banco) na parte da manhã. Entrava-se assim, na era do semi-profissionalismo.

Face ao incremento dos treinos, em 1976 Lopes ganha pela primeira vez o  Campeonato do Mundo de Corta-mato, que nesse ano se realizou em Chepstown, no País de Gales. Lopes fez uma corrida magistral, demonstrando uma enorme auto-confiança, apurado sentido táctico e muito boa ponta final.

No Verão de 1976 Carlos Lopes teve a honra de ser o porta-bandeira da equipa portuguesa durante a cerimónia inaugural para os Jogos Olímpicos de Montreal Canadá, uma das grandes esperanças lusas na obtenção de um resultado de relevo, após a sua passagem sem glória pelos Jogos Olímpicos de Munique 1972.

 Na final dos 10.000 metros, Carlos Lopes forçou o andamento desde o início, sempre em contra-relógio. Seguindo as instruções de Moniz Pereira, a táctica era a de rebentar com a concorrência (ou com ele próprio...). De facto, Carlos Lopes iniciou o último meio quilómetro bem destacaado do pelotão. Mas não ia só. Lasse Virén o atleta da Finlândia, que afimava que o seu sucesso estava na sua suplementação através de "leite de rena",  tinha sido o único a conseguir acompanhar Lopes. Nas últimas centenas de metros, Virén atacou forte, ultrapassou Lopes e ganhou a medalha de ouro. Lopes foi segundo e teve de se contentar com a medalha de prata. Virén era um atleta de excepção, e ganhou também o ouro nos 5.000 metros.

Era a primeira vez, desde há décadas, que Portugal conquistava uma medalha olímpica, e a primeira do atletismo.

Carlos Lopes tinha contas a prestar com a história, após um período conturbado com inúmeras lesões entre 1977 e 1982, Carlos Lopes chegava à maratona dos Jogos Olímpicos de 1984 em Los Angeles, com 37 anos de idade, onde o favoritismo era para Alberto Salazar e Robert de Castella, mas numa prova bastante rápida para as condições climatéricas adeversas, ainda hoje é recorde olímpico com 02h09'21'', venceu a prova da maratona, tornando-se o primeiro português a ser medalhado com o ouro nos Jogos Olímpicos.

Com um palmarés invejável, aos 38 anos de idade Carlos Lopes, bateu o recorde mundial da maratona com 02h07'11'', na Maratona de Roterdão, além dos três campeonatos de mundo de corta-mato conquistados.

Carlos Lopes foi um dos atletas mais brilhantes do meio-fundo e fundo mundial da década de 70/80, conjuntamente com Fernando Mamede acabaram com a letargia das provas de 10.000 mts, obtendo marcas de relevo, batendo máximos mundiais e europeus da distância.

 Palmarés:

1976 venceu o Campeonato do Mundo de Corta-mato.

1976 2º Lugar nos Jogos Olímpicos de Montreal.

1977 2º Lugar no Campeonato do Mundo de Corta-mato.

1982 venceu os 10000 metros de Bislett Games em Oslo.

1982 venceu a Corrida de São Silvestre de São Paulo, Brasil.

1983 2º Lugar no Campeonato do Mundo de Corta-mato.

1983 2º Lugar na Maratona de Roterdão.

1984 venceu o Campeonato do Mundo de Corta-mato.

1984 2º Lugar no Meeting de Estocolmo, em 1º lugar ficou outro português Fernando Mamede redorde do mundo.

1984 venceu a Maratona dos Jogos de Los Angeles, estabelecendo o recorde olímpico da prova

1984 venceu a tradicional Corrida de São Silvestre de São Paulo, no Brasil.

1985  venceu o Campeonato do Mundo de Corta-mato (cross-country).

1985 venceu a Maratona de Roterdão quebrou o recorde mundial da prova.