Carlos Justiniano Ribeiro Chagas július 9-én született, 1879, a város Oliveira, Brazília, a gazdák, akiknek leszármazottai Brazíliába érkezett a tizenhetedik században. Apja halála előtt, amikor Carlos négy éves volt, felsőbb osztályú szüleinek volt egy kis kávéültetvénye. Carlos ellenállt anyja rábeszélésének, hogy bányamérnök legyen, ehelyett az orvosi egyetemet választotta, egy orvos nagybátyja megingatta, aki meggyőzte, hogy Brazília fejlesztése érdekében iparilag meg kellett szabadítani az országot az endémiás betegségektől. Sok európai hajó nem volt hajlandó kikötni a brazil kikötőkben a sárgaláz, a himlő, a bubópestis és a szifilisz kockázata miatt.
Carlos 1902-ben az Oswaldo Cruz Intézetben tanult, ahol a vezető brazil parazitológus, Oswaldo Cruz alatt írta M. D. disszertációját a “malária hematológiai vonatkozásairól”. Dr. Cruz munkája kritikus volt a sárga láz elleni küzdelemben Rio de Janeiróban. Oltásokat nyújtott a pestis és a himlő ellen, amikor a vektorok felszámolását és a tömeges oltásokat forradalmi intézkedéseknek tekintették. Carlos Chagas elutasította Dr. Cruz meghívását a malária kutatására, ehelyett a családi orvoslás gyakorlását akarta. Később Chagas bevezette az antipest szeroterápiát, miközben egy Jurujuba kórházban dolgozott. Dr. Cruz módosította a Pasteur által 1890-ben bevezetett szeroterápiát, és Chagas követte Pasteur és Cruz feltételezéseit, hogy a negatív szerves elemek fermentálják a pozitív szerves elemeket. Dr. Chagas egy nagyon innovatív és kísérleti orvos volt, aki a gyakorlatban kereste a válaszokat, inkább a laboratóriumban.
Chagas sikeresen küzdött a malária ellen, mert terepmunkát végzett, megfigyelte a betegséget a környezetében, és tudományos és terápiás módon kezelte a problémát. Betegekkel, parazitákkal és rovarokkal is dolgozott járványos körülmények között, hogy kibővített perspektívát kapjon a betegségről. Chagas hozzájárult a malariológiához, 1906-ban pedig az Oswaldo Cruz Intézet munkatársa lett Rio de Janeiróban. 1908-ban a Brazília központi vasútja meghívta Chagast, hogy menjen Lassance-ba, egy heves vasúti munkásvárosba az új vasútvonal végén Brazília-szerte, ahol a bevándorló vasutasok a maláriának vélt halálban haltak meg. Chagas felállított egy egyszerű labort. Chagas megállapította, hogy egyes tünetek nem a maláriából származnak, később pedig egy rovarot, egy vinchucát kaptak, amely éjszaka vért szívott a dolgozóktól. Flagellates-t fedezett fel a bogár hátsó bélében. Megállapította, hogy ezek protozoonok voltak, amelyek hasonlítottak azokra, amelyekről ismert, hogy afrikai alvási betegséget okoznak. A későbbi kutatások bebizonyították, hogy a trippanoszóma fertőzési ciklusa, amelyet később T. Cruz-nak neveztek el (Chagas mentora után), közvetlenül kapcsolódik a szegénységhez, mint amilyen Lassance-ben létezett. A felfedezés elképesztő aránya 1909-ben a betegség okának elkülönítéséhez vezetett. A Chagas-kórral kapcsolatos kutatások lelassultak Chagas 1933-as halála óta.