Родился 1937 году в городе Гали Абхазской АССР в мегрельской семье. Немного позже семья переехала в город Сухуми, Отец - Шенгелия Леонтий Иванович был главным редактором газеты Сабчота Абхазети (Советская Абхазия), мать - Чкадуа Тамара Тагуевна и три младших брата - Лютер, Вахтанг и Слава. В Сухуми Карло увлекся велоспортом, в 16 лет переехал в г. Тбилиси, выигрывал и становился призером на множестве республиканских и всесоюзных соревнованиях, был капитаном команды Динамо.
В 1955 стал[2] чемпионом СССР и получил звание Мастера спорта СССР. Будучи еще молодым велогонщиком в возрасте 21г. стал заниматься тренерской работой в тбилисской школе-интернате клуба Динамо, совмещая поначалу одно с другим. В 1964 женился на Светлане, студентке Тбилисского института иностранных языков.
В 1965 по приглашению Спорткомитета Казахской ССР переехал работать в г. Алма-Ата на должность главного тренера Казахской ССР по велоспорту.[3]
В 1981 Карло с семьей переехал в Москву работать в Центральном Совете Динамо и с 1982 по 1985 работал в должности главного тренера сборной команды СССР по велоспорту на треке.[4]
С 1986 по 1990 работал в должности главного тренера Грузинской ССР по велоспорту и директора велотрека в Тбилиси.
С 1995 по 2001 работал в должности главного тренера сборной команды России по велоспорту на треке.[5]
Воспитал целую плеяду выдающихся спортсменов-велогонщиков, среди них заслуженные мастера спорта - первый советский чемпион мира в спринте (1965) О. Пхакадзе[6][7] ; двукратный чемпион мира в командной гонке преследования (1965, 1967) М. Колюшев; первый советский чемпион мира в индивидуальной гонке преследования на треке (1979) Н. Макаров и многие другие.
↑Елена Семенова.["— Его нашел Карло Шенгелия — это преподаватель тбилисского интерната." Глава 15. КОРОЛЬ СПРИНТА] // Невыдуманные истории. — Москва: Физкультура и спорт, 1968.