Родился в семье помещика. В 1901 был избран в Сенат. С началом революции поддержал Франсиско Мадеро; когда в 1911 Мадеро стал президентом, Карранса стал губернатором Коауилы. После контрреволюционного переворота генерала Викториано Уэрты Карранса отказался признать новое правительство и стал одним из лидеров Конституционалистской армии, ведущей борьбу против Уэрты. Когда в 1914 силы восставших во главе с генералом Альваро Обрегоном взяли Мехико, Карранса был провозглашён временным президентом страны. Однако далеко не все признали его власть — среди тех, кто начал борьбу против Каррансы, были как реакционеры и консерваторы (бывшие сторонники Уэрты), так и более радикальные революционеры — сапатисты. Тем не менее, правительственным войскам удалось нанести ряд поражений восставшим. В 1915 большинство стран Америки признало правительство Каррансы.
После того, как в феврале 1917 была принята новая конституция страны, прошли президентские выборы, на которых победил Карранса.
8 апреля 1920 противники Каррансы, к которым примкнул генерал Обрегон, совершили переворот; Карранса бежал на юг страны, в Веракрус, но по пути был схвачен войсками генерала Родольфо Эрреры и расстрелян.