Carlos Roberto Pena Jr. è nato ad Albert Lea, negli Stati Uniti, da madre dominicana e padre di origine spagnola e venezuelana, ma è cresciuto a Weston in Florida. Ha frequentato la Sagemont Upper School.
Il suo primo ruolo importante lo ottiene all'età di quindici anni, quando partecipa ad un episodio di ER - Medici in prima linea, a cui seguono altre partecipazioni in Giudice Amy, Summerland, e Ned - Scuola di sopravvivenza. Inoltre compare in alcune rappresentazioni locali di "Grease" e "Man of La Mancha" e in "I Thunderman" .
Nel 2004, è apparso nella serie televisiva Ned - Scuola di sopravvivenza dopo essersi diplomato, Pena frequenta il conservatorio di Boston Child's Play. Durante questo periodo viene scelto per prendere parte alla serie televisiva Big Time Rush, fu costretto quindi a lasciare il conservatorio e trasferirsi a Los Angeles nell'agosto 2009. Il 14 febbraio 2014 Carlos ha pubblicato il suo primo singolo da solista intitolato Electrico che ha riscosso un buon successo raggiungendo la vetta della top 10 della Latin iTunes.
I

l 4 gennaio del 2014 sposa l'attrice Alexa Vega. Dal matrimonio, cambia il proprio cognome e quello dell'attrice in pena -vega

Album in studio (con i Big Time Rush)
2010 - B.T.R.
2011 - Elevate
2013 - 24/Seven
EP (con i Big Time Rush)

2010 - Holiday Bundle
2012 - Big Time Movie Soundtrack
Singoli

2014 - Electrico
2016 - Poquito más
Note Modifica :( questi tre sono dei btr )
Inoltre assieme a James hanno partecipato a dancing with the Stars