Carlo Margotti nacque ad Alfonsine, in una famiglia di umili origini.
La situazione economica della famiglia costrinse il padre ad emigrare in America e il resto della famiglia a trasferirsi in cerca di fortuna prima ad Argenta, poi a Bologna.
Qui Carlo iniziò a lavorare come garzone presso un fabbro e a ricevere, la sera, lezioni di latino propedeutiche all’ingresso in seminario, che avvenne nel 1903. A causa però dell’impossibilità a sostenere il pagamento della retta, Carlo dovette abbandonare la strada intrapresa. Non venne però meno in lui la vocazione sacerdotale. Dopo avere tentato, invano, altre strade, venne riammesso su richiesta dell’arcivescovo Della Chiesa, futuro papa Benedetto XV.
L’11 maggio 1915 fu così ordinato sacerdote. Nei primi anni svolse il ministero di cappellano e poi di parroco in diverse parrocchie. Proseguì gli studi a Roma e venne chiamato a prestare servizio alla Congregazione per le Chiese Orientali, vista anche la sua conoscenza di diverse lingue straniere.
Nel 1930 fu nominato Delegato apostolico in Turchia e consacrato arcivescovo. Dall’anno successivo guidò anche la Delegazione apostolica ad Atene. Nel 1934 fu trasferito alla sede arcivescovile di Gorizia, diocesi composta da persone italiane e persone di lingua e cultura slovena. Qui affrontò con grande dedizione pastorale i problemi dati da una situazione particolarmente difficile a causa del clima culturale e politico imperante, dettato dal nazionalismo fascista. Il clima turbolento e di contrapposizione del dopoguerra coinvolse anche monsignor Margotti, che nel 1945 fu prima imprigionato per due mesi e poi espulso da Gorizia dalle truppe jugoslave di occupazione.Quando poté rientrare nella sua diocesi, sebbene ridotta di quasi due terzi, guidò con grande paternità la ripresa della vita religiosa e dell’impegno diocesano nel secondo dopoguerra.
Dopo lunga e dolorosa malattia, morì a Gorizia il 31 luglio 1951.