Dibujante y animador que comenzó su carrera en los estudios Moro y pasó practicamente por todos los estudios españoles de la época, habiendo trabajado con Cruz Delgado en Magica Aventura. También trabajó como ilustrador para Bruguera en publicaciones infantiles como Lluvia de estrellas o en la colección de cromos La familia Telerín en el país de los cuentos (1966).
Emigró a América, trabajando brevemente en Canadá en los estudios Potterton y posteriormente en Los Angeles, donde cultivó una relación con William Hanna que le llevó junto a su socio Juan Pina a volver a España y fundar Estudios Filman junto a un tercer socio, Paul Sabella, para atender a las necesidades de producción del gigante americano Hanna Barbera. A principios de los 80, el estudio pasó de ser una compañía de producción exclusiva de servicios de animación, a hacer servicios de tinta color y rodaje con su primer largometraje para Hanna Barbera Snow White and the 7 Globetrotters y posteriormente The Flinstones Comedy Hour, Lucky Luke, The Smurfs y otros. Como productora independiente, con Juan Pina, crearon la serie de animación La corona Mágica y tras la disolución de los estudios Filman, Carlos Alfonso siguió en solitario con Alfonso Productions, iniciando una relacion laboral con la productora británica Cosgrove-Hall (animando, entre otras, la serie de Count Duckula), así como con otras compañías de animación europeas, hasta el cierre de su estudio en 2002, tras lo cual se retiró profesionalmente.