Tras cursar los estudios elementales y el bachillerato en su ciudad natal, realizó la licenciatura en Estudios Latinoamericanos (1996) y la maestría en letras, con especialidad en Literatura Iberoamericana (2001), en la Facultad de Filosofía y Letras, de la Universidad Nacional Autónoma de México. Ha impartido clases a nivel medio superior y superior en el Centro Cultural México (1994-1996), de Cuernavaca; en el American School Foundation (1996); en el Centro de Desarrollo y Comunicación; en el Colegio de Bachilleres y, actualmente, en la Facultad de Filosofía y Letras de la unam y en el Instituto Cultural Helénico, en la ciudad de México. Asistió a los talleres literarios de Juan Villoro y Beatriz Espejo. Además de coordinar talleres de creación, ha participado en reuniones como el xv Encuentro Nacional de Escritores, realizado en Cuautla en 1995, y en "Del siglo xx al tercer milenio. Creación Joven", en Guadalajara (1999). De 1995 a 1997 fue corresponsal de la revista francesa Volcans, dedicada a América Latina; en 1995 fundó la revista literaria Mala Vida. La Cultura de Acá, de la que fue editor hasta 1997. Ha colaborado como articulista en los diarios La Opinión de Morelos, El Universal Morelos, El Nacional y La Jornada de Morelos; además, tiene a su cargo la sección bibliográfica de la revista Archipiélago. Entre sus distinciones académicas se cuentan el Premio Juventud y Letras, del Ayuntamiento de Cuernavaca (1995); la Medalla Gabino Barreda, de la unam, por sus estudios de licenciatura (1996); candidato al Premio Nacional de la Juventud (1996) y Mención Honorífica en el Premio Nacional de Ensayo José Revueltas (1999).

Carlos Antonio de la Sierra de la Vega, aunque se dio a conocer como narrador, es principalmente ensayista. Sus Cuentos de cuarto de baño exploran, a través del humor y la ironía, el erotismo, la soledad o la desilusión de personajes, relacionados frecuentemente con aspectos escatológicos. Como ensayista, su interés se ha centrado en la obra de autores de lengua inglesa, como William Shakespeare y Malcolm Lowry, así como en los narradores de su generación.