Carlo Chatrian studierte Literatur und Philosophie an der Universität Turin und erhielt 1994 die Laurea.
Chatrian schreibt für verschiedene Filmzeitschriften und veröffentlichte eine Anzahl von Büchern. Er arbeitet bei Filmfestivals. Seit 2002 war er Mitglied im Auswahlkomitee in Locarno und seit 2008 dort Kurator einer Reihe. Von 2001 bis 2007 war er Vizedirektor des Filmfestivals in Alba. Ab September 2012 war Chatrian künstlerischer Leiter des Internationalen Filmfestivals von Locarno.[1] Am 24. August 2018 wurde Lili Hinstin vom Verwaltungsrat des Filmfestivals von Locarno zur künstlerischen Leiterin gewählt, sie folgte Chatrian mit 1. Dezember 2018 in dieser Funktion nach.[2]
Seit Juni 2019 ist Chatrian künstlerischer Leiter der Berlinale und stellt zusammen mit Mariette Rissenbeek die erste Doppelspitze.[3] Im September 2023 gab er bekannt, das Festival nach der 74. Berlinale zu verlassen, da sein Vertrag nicht verlängert werde.[4] Internationale Stars der Filmwelt protestierten daraufhin gegen Kulturstaatsministerin Claudia Roth.[5] Ab April 2024 soll er durch die US-Amerikanerin Tricia Tuttle ersetzt werden.
Im Jahr 2022 nahm Chatrian an der Umfrage der vom British Film Institute (BFI) herausgegebenen Filmzeitschrift Sight & Sound über die besten Filme aller Zeiten („The Greatest Films of All Time“) teil. Er wählte folgende zehn Filme aus:[8]