Carlo Ljubek (bürgerlich: Hrvoje-Carlo Ljubek), geboren am 21. Mai 1976 in Bocholt als Sohn kroatischer Einwanderer, absolvierte nach dem Schulabschluss zunächst eine Ausbildung zum Industriekaufmann in München. Im Anschluss holte er sein Abitur nach und nahm ein Germanistik- und Geschichtsstudium in Köln auf.

1999 kehrte er nach München zurück, um an der Otto-Falckenberg-Schule Schauspielerei zu studieren. Bis zu seinem Abschluss im Jahr 2002 sah man ihn mehrfach auf der Bühne der Münchner Kammerspiele, die der Falckenberg-Schule angeschlossen sind. Von 2002 bis 2007 spielte er am Wiesbadener Staatstheater, wo er unter anderem "Hamlet", "Don Karlos" und den Leonce in "Leonce und Lena" gab. 2007 erhielt Ljubek ein festes Engagement am Kölner Schauspielhaus. Hier sah man ihn als Siegfried in einer Inszenierung der "Nibelungen", in Molieres "Der Menschenfeind" oder in Ödön von Horváths "Kasimir und Karoline". Ljubek trat zudem mit dem Berliner Maxim Gorki Theater bei den Ruhrfestspielen Recklinghausen auf.

Bereits während seines Schauspielstudiums bekam Carlo Ljubek kleine Rollen in TV-Produktionen wie der Krimireihe "Die Verbrechen des Professor Capellari" (2001). Seine erste Kinorolle spielte er 2003 in "Heimkehr", einem psychologischen Drama über die Folgen des Balkan-Konflikts. Danach hatte Ljubek tragende Nebenrollen in Sherry Hormanns Fußballer-Komödie "Männer wie wir" und Hendrik Hölzemanns preisgekröntem Coming-of-Age-Drama "Kammerflimmern".

Auch in den folgenden Jahren wirkte Carlo Ljubek neben seiner Theaterarbeit gelegentlich in Kino- und Fernsehproduktionen mit, so etwa in der Hauptrolle der TV-Komödie "Deutschmänner" (2005) über einen mazedonischen Studenten, der seiner Ausweisung entgehen will, indem er vorgibt, schwul zu sein, und seinen besten Freund heiratet, oder in der internationalen Bestseller-Verfilmung "Die Welt ist groß und Rettung lauert überall" (2008). 2010 gehörte Carlo Ljubek zum Esemble des episodischen Spielfilms "Shahada", über drei junge Muslime in Deutschland, deren Geschichten während des Fastenmonats Ramadan miteinander verknüpft werden. Der Debütfilm von Burhan Qurbani feierte im Wettbewerb der Berlinale 2010 Weltpremiere.

Ab 2011 konzentrierte Ljubek sich fast ausschließlich auf die Arbeit vor der Kamera und übernahm zahlreiche Neben- und Hauptrollen in Kino- und Fernsehproduktionen. Er war zum Beispiel ein Gangster in der "Tatort"-Folge "Zirkuskind" (2014), ein Bandit in "Winnetou" (2016, TV), ein investigativer Journalist in dem Sechsteiler "Die Stadt und die Macht" (2016) und ein von der Vergangenheit eingeholter Sachverständiger des Duisburger Love-Parade-Unglücks in "Das Leben danach" (2017). Ljubeks Bandbreite zeigte sich auch in seinen Rollen als Kommissar in der "Tatort"-Folge "Damian" (2018), als Obdachloser in "Auf dünnem Eis" (2020) und als mörderischer Polizist in der Netflix-Thrillerserie "Schlafende Hunde" (2022).

Auf der Kinoleinwand sah man ihn unter anderem als afghanischen Ex-Agenten in dem Spionage- und Rachethriller "Luna" (2017), als charmanten Glücksritter in der Tragikomödie "Kill Me Today, Tomorrow I'm Sick!" (2019), als pflichtbewussten "Kollegen" des leibhaftigen Todes in der Tragikomödie "Sophia, der Tod und ich" (2023) und als Ehemann in Michael Fetter Nathanskys Sozial- und Beziehungsdrama "Alle die du bist" (DE/ES 2024), das im Panorama der Berlinale 2024 uraufgeführt wurde.