La trayectoria del Dr. Carlos Pascual Caro comenzó en la Universidad de Extremadura (UEx), donde se formó como biólogo molecular, obteniendo las calificaciones más altas de su promoción y siendo distinguido con el Premio Extraordinario de Licenciatura. Gracias a un contrato predoctoral FPU, realizó su doctorado en el Instituto de Patología Molecular y Biomarcadores de la UEx, publicando varios trabajos como primer autor sobre el papel de la proteína STIM1 en la homeostasis del calcio y su vinculación con la enfermedad de Alzheimer, colaborando en proyectos sobre modificaciones del citoesqueleto en líneas celulares tumorales y adquiriendo experiencia en la generación de líneas knock-out mediante CRISPR/Cas9 durante una estancia en el MRC-PPU de la University of Dundee (Escocia). Esta etapa culminó con el Premio Extraordinario de Doctorado.

Gracias a una beca posdoctoral de la Fundación Alfonso Martín Escudero, se incorporó al Paris Brain Institute (ICM), donde desarrolló una línea de investigación centrada en el dinamismo de las proteínas transsinápticas y su papel esencial en la comunicación neuronal, combinando imaging, marcaje por proximidad y optogenética. Tras finalizar la beca, continuó su carrera investigadora en el centro, donde ha seguido desarrollando esta línea de trabajo. Su investigación cuenta con una publicación y otra en revisión, y está financiada por un proyecto internacional de la ANR en colaboración con el Luxembourg Institute of Health. Además, ha contribuido a otros proyectos que han dado lugar a publicaciones en revistas como Nature Metabolism y Nature Communications. En 2024, fue galardonado con el Premio Scellentia de la Fundación Caja Extremadura por su proyecto de investigación en París.

En el plano científico e institucional, es desde 2020 anotador experto de SynGO (Synapse Gene Ontology and Annotation Initiative), plataforma internacional de referencia para la anotación funcional de genes sinápticos. Ha sido instructor en el Stanford University Bing Overseas Studies Program, imparte docencia en el máster iMIND de la Universidad de la Sorbona y ha dirigido a más de quince estudiantes de doctorado, máster y grado.

Como representante de la comunidad investigadora española en el exterior, es presidente de la SIEF (Sociedad de Investigadores Españoles en Francia) y fue vocal principal de la Comisión ATRAE de RAICEX (Red de Asociaciones de Investigadores y Científicos Españoles en el Exterior). Es miembro fundador de InvestigaEx (asociación de jóvenes investigadores de Extremadura), desde donde organizó el I Encuentro de Investigadores Extremeños en el Exterior.