In seguito agli studi in flauto e voce presso il Conservatorio di Musica di Frosinone, Carla Marcotulli negli anni Ottanta inizia l’attività professionale come cantante jazz collaborando con giovani strumentisti del panorama del jazz italiano, quali Larry Nocella, Massimo Urbani, Danilo Rea, Nicola Stilo, Roberto Gatto. Nel 1983, nell’ambito del Four Roses Jazz Festival di Roma, Carla Marcotulli si esibisce affianco del trombettista americano Chet Baker. Un anno dopo, mentre assiste al concerto di Carmen MacRae al Music Inn di Pepito Pignatelli, viene invitata dalla vocalist statunitense a duettare con lei sul palco. Nello stesso anno, partecipa all’incisione dell’album del contrabbassista Furio di Castri, Things, insieme ad Enrico Rava, Rita Marcotulli, Maurizio Giammarco, Aldo Romano, Flavio Boltro, Maurizio Lazzaro, Roberto Gatto. Nel 1986 arriva per la cantante romana il primo disco inciso a suo nome per l’etichetta Fonit Cetra, dal titolo Flying. Nel disco sono presenti, tra gli altri, la sorella Rita, in due brani, e Massimo Urbani, nella rivisitazione di due standard, “All Of You” e “Just One More Chance“. Nel 1987 partecipa a uno degli ultimi lavori discografici di Chet Baker, Chet on Poetry..
Parallelamente al percorso jazzistico Carla Marcotulli si dedica alla musica classica: si diploma al Consevatorio Benedetto Marcello di Venezia in jazz e canto classico. Collabora coi compositori Nicola Piovani, Claudio Ambrosini e Giovanni Mancuso. Inoltre, si esibisce e incide dischi col contrabbassista Giovanni Tommaso, l’Orchestra e la Big Band di Tommaso Vittorini, il trombettista Luca Bonvini e il compositore e sassofonista Mario Raja. Nel 2008 ritorna in studio per realizzare il disco How can I get to Mars?, col polistrumentista e compositore Dick Halligan, ex- membro del gruppo jazz-rock statunitense Blood, Sweat & Tears, a cui segue nel 2018 il lavoro discografico, Love is the sound of surprise, in cui esplora con raffinatezza le ritmiche swing, l’ethos della musica mediterranea e operistica, col piglio delle grandi interpreti della musica leggera italiana. Carla Marcotulli ricopre il ruolo di docente di canto jazz presso il Conservatorio di Santa Cecilia di Roma