Nascut a Santa Lucía de Gordón (Lleó) el 1975, Carlos Balbuena es va graduar en cinematografia per l'ESCAC. La seva experiència professional s'ha desenvolupat fonamentalment en el camp del muntatge, on ha treballat tant a l'àmbit de l'animació com al de la imatge real.
Ha estat editor i crític cinematogràfic a diferents publicacions digitals, i actualment és un dels editors de Contrapicado.net. També ha col·laborat amb articles en diversos llibres col·lectius, com ara "Vientos del Este. Los nuevos cines en los países socialistas europeos"; "Elegías íntimas. Instantáneas de cineastas" o "Cine XXI. Directores y direcciones". Actualment és doctorant en mitjans de comunicació per la Universitat Carlos III, amb una investigació sobre la representació de la memòria col·lectiva al cinema espanyol contemporani, dins la qual s'inscriu aquest projecte titulat LEJANO.
Com a cineasta, ha dirigit els curtmetratges UN POCO DE SAL PARA LA LUBINA (2005), DETALLES SÓRDIDOS (2007) i TOWARD MORNING I CLIMB DOWN AND WANDER BACK INTO THE HOUSE (2021). També ha dirigit videoclips per a artistes i grups espanyols com Copilot, Anicet o Nacho Vegas. El seu primer llargmetratge va ser CENIZAS (2014), a qui el van seguir ELEFANTES (2017) i TRES QUARTERES (2019), tots seleccionats en diversos festivals. La seva última pel·lícula, INVIERNOS, sobre la repressió franquista a la Muntanya Central Lleonesa, es troba en fase de postproducció.