Remarqué alors qu'il est encore élève dans une école primaire, Carlo Delle Piane joue aux côtés de Vittorio De Sica le rôle de Garoffi dans Cuore (1947) de Duilio Coletti. Commence alors une longue carrière d'enfant puis d'adolescent au corps chétif et au visage singulier avec le nez tordu que l'on retrouve avec Totò, dans Gendarmes et voleurs (1951) de Steno et Monicelli ou dans la série La famiglia Passaguai (1951-1952), mise en scène par Aldo Fabrizi. Devenu adulte, Delle Piane apparaît dans des dizaines de films de pur divertissement où il répète des formules rodées et des personnages convenus. Sa filmographie encore abondante dans les années 60 devient toujours plus médiocre et plus pauvre dans les années 70 : elle aurait pu conduire à l'oubli si Delle Piane n'avait rencontré Pupi Avati. Le cinéaste bolognais relance la carrière du comédien et révèle un tempérament dramatique sous le masque grotesque. Les relations privilégiées qui s'installent entre le metteur en scène et l'acteur conduisent à des films mémorables : Tutti defunti tranne i morti (1977), Le Strelle nel fosso (1979), Una gita scolastica (1983), Noi tre (1984), Festa di laurea (1985), Regalo di natale (1986) ce film vaut au comédien le prix d'interprétation masculine au festival de Venise , La Via degli angeli (1999), I cavalieri che fecero l'impresa (2001), sans compter les films produits par la télévision, par exemple Jazz Band (1978) ou Dancing Paradise (1982). En 1990 Carlo Delle Piane joue dans Condominio, de Felica Farina, et en 1996 il met en scène l'adaptation cinématographique de la pièce de Giuseppe Manfridi, Ti amo Maria, qu'il avait jouée au théâtre avec Anna Bonaiuto.
