Carlos Mastromarino a commencé la compétition par la moto à l’âge de 11 ans, avant de se tourner vers le karting, au sein d’une équipe de compétition avec Ernesto Ruffini et Carlos Siciliani dès 1960.
En 1967, avec l’aide de José María Loza, il dispute sa première course sur une Citroën 2CV, dans la province de Cordoba. Il s’agit de courses disputées sur des circuits en terre. Lors de sa première course à Tío Pujio, il est tout près de remporter la victoire quand malheureusement il devra abandonner suite à des problèmes d’alimentation d’essence.
L’histoire avec Citroën se poursuit, puis entre dans des compétitions du type -quadrant- au cours des dernières années du décennie des années 60 et des premières années du décennie des années 70 déjà en compétitions de zone, avant de passer par les catégories nationales.
En 1970, il participe à son premier grand rallye (une épreuve qui deviendra éventuellement la date argentine du championnat du monde des rallyes), qu’il termine en 5ème position. Il achète ensuite une 2cv6 (3cv fiscaux)avec laquelle il dispute des courses de côte. En 1971, avec Citroën 3CV, il dispute le Grand Prix de la montagne (les rallyes argentins sont souvent appelés Grand Prix).
En 1973, un championnat de courses de côtes est créé. Face à des concurrents courant sur des DKW-Auto Union 850S ou des FIAT 600 de près de 800 centimètres cubes, il est le premier à faire triompher une 2cv dans sa classe. Les principales épreuves reprenaient des tronçons réputés comme le barrage de San Roque, la route des 100 courbes, la variante Costa Azul et Carlos Paz, ainsi que la Capilla del Monte et la San Marcos Sierras.
1974 ouvre le chapitre des grands rallyes dans laquelle figure le fameux la Trans-Chaco, une course tortueuse à travers la jungle du Chaco, qu’il court à bord de la Citroën 3CV. Pour ce rallye, le règlement obligeait les équipages à porter une arme à feu de gros calibre, pour se défendre contre les animaux sauvages.
Entre 1974 et 1979, Carlos continue de courir les grand rallyes argentins mais sur d’autres voitures notamment la Renault 12. En 1980, il dispute de nouveau le Grand Prix de la montagne sur une 3cv. Le départ de la course est donné par Juan Manuel Fangio lui-même. Avant dernier partant avec sa modeste cylindrée, Carlos réussit à rejoindre l’arrivée à la 5ème place du classement général.
En 1981, il poursuit sa carrière dans le championnat argentin des rallyes, à bord d’une Citroën Visa Super (1124 centimètres cubes).
En 1982, un an seulement après commencé à courir à l’échelle nationale, il remporte le Championnat d’Argentine des Rallyes de sa catégorie, avec Justo Carreras comme navigateur. C’est le dernier titre remporté par une Citroën en Argentine.
En 1983, il dispute le championnat d’Argentine et termine cette fois-ci vice-champion de sa classe.
En 1984, il dispute pour la première fois le Rallye Argentine qui, cette année-là, fait son entrée au Championnat du Monde. Sur les 105 concurrents qui quittent Córdoba, seuls 34 véhicules parviennent à boucler le rallye et Carlos avec son coéquipier Adolfo Borgioli réussissent l’exploit de terminer 14ème au classement.
Fin 1984, Citroën abandonnant ses activités officielles en rallye en Argentine, Carlos se verra proposer un volant officiel par Volkswagen.