Сын аптекаря, учился у гуманиста Родольфо Ирачинто, завершил образование во Флоренции. Поддерживал дружеские отношения с Бенедетто Варки. В 1530 переехал в Рим. Находился на службе у монсиньора Джованни Гадди; общался с литераторами, входившими в Академию виноградарей: Франческо Берни, Франческо Мольца, Клаудио Толомеи. Во время путешествия в Неаполь познакомился с Бернардо Тассо и Бернардино Телезио. С 1542 на службе у Пьера Луиджи Фарнезе, сына папы Павла III, исполнял по его поручению дипломатические миссии. После гибели своего покровителя в 1547 служил его сыну, кардиналу Алессандро Фарнезе. В 1555 возведен им в ранг командора Мальтийского ордена. С 1563 удалился от службы и жил на собственной вилле в Фраскати. Похоронен в Риме, в храме Сан Лоренцо ин Дамазо.
Работал над переводом романа Лонга «Дафнис и Хлоя». В 1553 году написал канцону во славу дома Валуа «Придите под сень златых лилий» (Venite all’ombra de’gran gigli d’oro). Перевёл белыми стихами «Энеиду» Вергилия (1581). Автор комедии «Оборванцы» (Gli Straccioni, 1582), сборника стихотворений в духе петраркизма (Rime, 1569), собрания писем (Lettere familiari, 1572-1575).
Высокую оценку эпистолярию Каро даёт Мишель Монтень в «Опытах»:
Особый интерес для историков искусства представляет письмо Каро, адресованное Джорджо Вазари и датированное 15 декабря 1547 года. В нём содержится отклик на рукопись «Жизнеописаний», которую Вазари предложил вниманию своего друга. Каро высоко оценивает литературные достоинства книги Вазари и фактически предсказывает ей бессмертие.