Carlos Molinero sort diplômé de l'école cinématographique de Madrid. Il se lance dans l'écriture de plusieurs court-métrages et en réalise trois, intitulés Dos ninos de Buen Corazon, Making of Atraco et Estudio antropologico de la muerte en Espana. En 2001, il signe son premier long métrage, Salvajes, qui remporte la même année le Goya du Meilleur scénario.