Чемпион мира в легком и полусреднем весах
Признавался лучшим боксером 1967 года

Подобно многим выдающимся бойцам того времени, Карлос Ортиз начал развивать свои боевые инстинкты еще в малолетнем возрасте в уличных драках. Когда его семья перебралась из Пуэрто-Рико в Нью-Йорк он начал там заниматься боксом в клубе мальчиков в Мэдисон Сквер Гардене. В 1955 году в возрасте 18 лет Карлос стал профессиональным боксером.

С первых же боев его профессиональная карьера складывалась успешно, Ортиз выиграл 20 своих первых поединков. Ортиз стал чемпионом мира в 1959 году, нокаутировав во втором раунде чемпиона Кенни Лана, который выигрывал у него за два месяца до этого в 10-раундовом поединке. Но эта победа не принесла Карлосу особого удовлетворения, т.к. эта весовая категория не пользовалась в те годы особой популярностью, а соответственно не могла приносить и больших доходов. После сомнительного поражения от Дуилио Лои в титульном бою, проходившем в родном городе Лои, Карлос, в отличии от других боксеров, перешел не в более высокую весовую категорию, а спустился в легкий вес.

В 1962 году он отобрал пояс чемпиона в легком весе у Джо Брауна и успешно защищал его четыре раза, после чего потерял титул в 15-раундовом бою против Исмаэля Лагуны, восстановив его в матче-реванше. После пяти защит Ортиз уступил пояс доминиканцу Карлосу Тео Крузу. Матч-реванш был назначен в Сан-Хуане, но он не состоялся, т.к. Круз трагически погиб в авиакатастрофе, произошедшей с лайнером DC-9 у побережья Атлантического океана в Доминиканской республике. В этой катастрофе погибла также и сборная команда Доминиканской республики по волейболы, как и все пассажиры лайнера.

Карлос Ортиз продолжал выступать, но так больше никогда и не получил шанса стать чемпионом мира. Ортиз оставил ринг после того, как был нокаутирован в 6-ом раунде Кенни Бучананом. Это был единственный нокаут в карьере Ортиза. На профессиональном ринге он выиграл 61 поединок, в 7 проиграл, 30 боев завершил нокаутом.