Carlotta Tesconi inizia la sua carriera giovanissima, nel 1994, con l'episodio pilota della serie Beniamino Gad, sull'orlo dell'incubo. Successivamente partecipa al film di Dino Risi, Giovani e belli (1996).
Approda in televisione recitando in alcune serie, sia targate Rai che Mediaset, come Lui e lei, Casa famiglia 2, Caro maestro (prima e seconda stagione), Valeria, medico legale e Noi, del 2004, dove per la prima volta ha un ruolo da coprotagonista.
Tra il 2005 e il 2006 gira Raccontami la serie tv in 13 puntate, in onda dal 10 dicembre 2006 al 15 febbraio 2007 su Rai Uno, per la regia di Tiziana Aristarco e Riccardo Donna, in cui da vita a Titti Ferrucci, figlia dei protagonisti, interpretati da Massimo Ghini e Lunetta Savino. Un personaggio caratterizzato con estrema incisività e bravura, una ragazza poco più che diciottenne in un periodo, come gli anni '60, in cui l'emancipazione femminile era solo un'utopia irraggiungibile. Titti lotta contro luoghi comuni e pregiudizi, arrivando a nascondere anche i propri sentimenti, legami che possono distoglierla dai propri obiettivi.
Nel 2008 torna sul piccolo schermo con la seconda stagione di Raccontami e con la miniserie di Canale 5, Mogli a pezzi, diretta da Alessandro Benvenutie Vincenzo Terracciano, mentre al cinema recita con un ruolo nella spoof-comedy Ti Stramo.
Non si può dimenticare l'importante partecipazione nello spot tv istituzionale dell'AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro), ideato e diretto da Ferzan Ozpetek nel 2007, dove, a fianco Isabella Ferrari, interpreta Giovanna, una ragazza che è riuscita a sconfiggere il cancro grazie alla ricerca. Un messaggio di speranza e di sprone ad aiutare le associazioni come l'AIRC nella lotta contro il tumore.