Carlos Pereira dos Santos tem licenciatura, mestrado e doutoramento em Matemática pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Da sua atividade como investigador, na área da Teoria de Jogos, salienta-se o doutoramento sob a orientação de Richard Nowakowski da Dalhousie University, uma referência absolutamente incontornável no que diz respeito a este tema. Tem publicado vários trabalhos em revistas internacionais prestigiadas e orientado teses de doutoramento nesta área. Participou nas comissões científica e organizadora dos Combinatorial Game Theory Colloquium I, II, III e IV. É atualmente investigador do Centro de Matemática e Aplicações, NOVAMATH, Universidade Nova de Lisboa.

Da sua atividade ligada à divulgação, salientam-se as co-autorias de «A Matemática do Código d'Vinci» e dos projetos da revista Visão/Público «Jogos com História» e «Jogos do Mundo». Até 2017, foi Vice-Presidente da Associação Ludus, uma das mais relevantes associações nacionais dedicadas à matemática recreativa. Tem sido membro de comissões científicas e organizadoras de projetos pioneiros como o Campeonato Nacional de Jogos Matemáticos e o Recreational Mathematics Colloquium. Faz parte dos corpos editoriais da renomada Recreational Mathematics Magazine.

Interessa-se pelo ensino da matemática em Portugal. Como professor adjunto no Instituto Superior de Educação e Ciências, implementou o bem-sucedido método de Singapura nos conteúdos curriculares para futuros educadores e professores do ensino básico. No âmbito das primeiras matemáticas, orientou teses e analisou dezenas de trabalhos acadêmicos. No âmbito do método Great Math, lançado pela Associação para a Educação, Cultura e Formação, é co-autor de manuais de matemática para o 1.º ciclo do ensino básico. Os livros «Viva a Matemática!» são fortemente inspirados pela abordagem de índole construtivista defendida no método de Singapura. Destaca-se também o facto de ter sido, durante muitos anos, gestor do Centro de Formação de Professores da Sociedade Portuguesa de Matemática e diretor do Centro de Formação de Professores da Associação Ludus. Organizou e desenvolveu muitas dezenas de formações acreditadas para professores de matemática do ensino básico e secundário sobre os mais variados temas. Foi Diretor do Jornal das Primeiras Matemáticas.

Em relação a hobbies, destaca-se o facto de ser Mestre Internacional de Xadrez. Foi campeão nacional absoluto em 1998 e em 2000 e foi 5º lugar no campeonato mundial sub-18 em 1989. Em 2016, viu uma composição artística sua ser publicada na prestigiada revista alemã Die Schwalbe, dedicada à composição xadrezística. Foi distinguido em 2017 pela Federação Portuguesa de Xadrez com um Prémio de Prestígio e Mérito.