Nació en Zaragoza y desde muy pequeño sintió una pasión por el fútbol impresionante.
Esa pasión e ilusión que sentía Carlos por el fútbol, junto con su constancia y trabajo, hicieron que destacase muy temprano, jugando con tan solo quince años en el equipo regional del C. D. Oliver, club en el que fue compañero de Víctor Fernández.
Realizó innumerables entrevistas, en las que siempre demostró una gran personalidad, teniendo también las ideas muy claras y un carácter ganador. Siempre que le preguntaban: ¿qué aspiraciones tienes para el futuro?, siempre contestaba lo mismo: «Entrar a formar parte de un equipo que me pueda llevar a la máxima categoría del fútbol».
Tan sobresalientes fueron sus actuaciones, que el Real Madrid realizó una oferta extraordinaria a Carlos Royo para que firmara por ellos. Llegaron a un acuerdo e hicieron los papeles para ir a vivir allí.
Debut de Carlos Royo en 1ª División
frente al Sevilla en el Sánchez Pizjuán
Paradón a bocajarro el día de
su debut en Primera División
Acrobática y gran intervención en
el Sánchez Pizjuán de Sevilla el
día de su debut
Dos días antes de partir hacia Madrid, el Real Zaragoza lo llamó para tener una entrevista ese mismo día. En la misma, el Real Zaragoza le ofrecía un contrato en el cual, pagaba traspaso por primera vez por un jugador juvenil, y abonaba unas altas mensualidades a un jugador de «casa». Después de hablar con el Real Madrid (quienes se portaron extraordinariamente y fueron muy comprensivos), a quienes explicó que era maño y le tiraba el equipo de su tierra, firmó por el Real Zaragoza.
Eliminatoria de Copa de 1986 en la Romareda, temporada en la que el Real Zaragoza fue Campeón de España 
Una demostración del por qué el apodo de «PANTERA ROYO»
Durante los años que perteneció al equipo Zaragozano, jugó en el Real Zaragoza Juvenil de Liga Nacional (era el único equipo de Aragón de una categoría donde jugaba el F. C. Barcelona, el Valencia C. F., etc.), en el Deportivo Aragón y Real Zaragoza de 1ª División, donde debutó en abril de 1982 en el Estadio Sánchez Pizjuán de Sevilla, frente al Sevilla C. F., donde jugaban jugadores tan ilustres como Buyo, Francisco, Alvarez, etc…, teniendo un feliz debut, destacándole en el programa de T.V. Estudio Estadio y en todos los periódicos por su extraordinaria actuación. En uno de esos periódicos lo analizaron del siguiente modo: «SI EL CAMPO DEL SEVILLA FUESE LA MAESTRANZA, A ROYO LO HUBIESEN SACADO A HOMBROS POR VALIENTE». Curiosamente, años más tarde y jugando como local, al terminar un partido donde Carlos Royo tuvo una soberbia actuación, con grandísimas intervenciones, incluyendo la detención de un penalti (era un consumado para penaltis), el público y sus compañeros lo sacaron a hombros, dándole una vuelta al campo y metiéndole a los vestuarios.
El resto de su carrera deportiva, la dedicó haciendo lo que le gustaba, siendo constante en entrenamientos y defendiendo con honradez y a muerte los colores que defendía.
Equipos como Oliver, Alcorisa, Calatayud, Alcañiz, Tarazona, Endesa,
Teruel y Real Zaragoza pueden dar fe de ello. Fue capitán en varios de estos equipos, y como reconocían en los periódicos, un jugador de los más carismáticos y queridos de la región.
Consiguió multitud de trofeos entre los que destacan:
AL JUGADOR MAS REGULAR
AL JUGADOR CON MAS PORVENIR
AL MEJOR JUGADOR DEL EQUIPO
AL MEJOR PORTERO DE LA CATEGORÍA
AL PORTERO MENOS GOLEADO
AL JUGADOR MAS QUERIDO
AL JUGADOR MAS VALIOSO DE LA PROVINCIA
Consiguió varios títulos y ascensos, donde destaca el ascenso con el C.D. Teruel a 2ª División por primera vez en su historia, siendo el único jugador que disputó esa temporada todos los minutos de Liga y Copa del Rey.
Siempre consideró un premio a su carrera el ser el portero titular de la Selección Aragonesa de Fútbol.
Cuando se retiró voluntariamente a la edad de 33 años, se dedicó a entrenar a equipos de 3ª División (tenía los títulos de entrenador desde el año 1983), y equipos como Alcañiz C. F, Atl. Monzalbarba, Atl. Monzón, Sariñena, y S. D. Tarazona, pudieron disfrutar de éxitos sonados, con ascensos y salvaciones milagrosas.
Estuvo nominado entre los tres mejores entrenadores de Aragón varias veces, y en el Medallero del Fútbol Regional Aragonés recibió varias de oro, ensalzando la gran labor de este técnico para el fútbol aragonés.
En la misma temporada que se retiró, fueron requeridos sus servicios para formar parte de la Agrupación de Veteranos del Real Zaragoza, donde ha estado jugando todos los partidos con gran pasión durante 15 años, disfrutando como un niño cuando detenía balones difíciles, y sintiéndose orgulloso de poder compartir vestuario con jugadores que han sido historia viva de nuestro Real Zaragoza. Debutó como guardameta de la Selección Aragonesa de Veteranos en Barcelona, en el Mini EStadi, contra la Selección de Veteranos de Cataluña. Una desgraciada lesión jugando con la A.V. del Real Zaragoza en Salou, precipitó su retirada cuando se encontraba en un momento de forma espléndido. El día 16-11-2008 jugó su último partido como portero, en La Romareda, frente al Real Madrid A.V. de los Butragueño, Santillana, Martín Vazquez, Amavisca, Sanchís, etc…, con más de 26.000 personas en las gradas y con Di Stéfano en el banquillo merengue. Carlos Royo formó en la alineación titular de la A.V. Real Zaragoza en la que también salieron jugadores como: Aguado, Aragón, Poyet, Belsué, Loreto (campeones de la Recopa), ó Señor (el jugador zaragocista que más partidos ha jugado con la Selección Española).
Después de darle a Carlos un emotivo e inolvidable adiós en La Romareda, la Agrupación de Veteranos del Real Zaragoza le dispensó un cálido homenaje en una cena en el Hotel Meliá el día 19-12-2008, donde se le impuso la Insignia de Oro y Brillantes del Real Zaragoza A.V., y además tuvo la agradable sorpresa de ser nombrado por unanimidad nuevo entrenador del mencionado equipo.
