1 A felnőtt klubokban játszott mérkőzések és gólok csak a bajnoki mérkőzések adatait tartalmazzák. Utolsó elszámolt mérkőzés dátuma: 2023. június 25. 2 Utolsó elszámolt válogatott mérkőzés dátuma: 2018. július 2.
2005-ben a Chivas Guadalajara csapatától 3 millió euróért az Arsenalhoz szerződött, de már 2006-ban kölcsön lett adva az Salamancának. Előtte a Celta Vigo is megkapta, de semmit nem játszott, mivel túl sok külföldivel kötött szerződést. A Salamancánál 32 mérkőzésen 8 gólt ért el. Mivel a szezon végeztével még mindig nem kapott munkaengedélyt az angol első osztályban való részvételhez, ezért ismét kölcsönadták, ezúttal a CA Osasuna csapatának a spanyol első osztályban. Az Osasunában játszotta végig a 2007–2008-as évadot, és 33 mérkőzésen háromszor talált a hálóba. Végre 2008. május 22-én megkapta a szükséges engedélyt, így az Arsenal számíthatott rá. A kölcsönügyletek azonban folytatódtak, előbb a West Bromwich Albion, majd a Real Sociedad kapta meg, mígnem 2012. július 17-én végleg eligazolt, méghozzá utolsó kölcsönklubjához, a Sociedadhoz.[1]
Carlos Vela 2005-ben az U-17-es Peruban megtartott világbajnokság gólkirálya lett 5 góllal és Mexikó bajnoki sikerében oroszlánrész jutott neki. 2007-ben, Kanadában az U-20-as világbajnokság során Mexikó csapatával a negyeddöntőbe jutott be.
A felnőtt válogatottban 18 évesen, 2007 szeptemberében mutatkozott be egy Brazília elleni barátságos mérkőzésen, majd számos további barátságoson és vb-selejtezőn lépett pályára. 2009-ben részt vett a CONCACAF-aranykupán, ahol a döntőben gólt is szerzett az amerikaiak ellen, Mexikó pedig megnyerte a tornát. A 2010-es labdarúgó-világbajnokságon csak két csoportmeccsen szerepelt, majd 2012-ben és 2013-ban egyáltalán nem lépett pályára a válogatottban.