Carlos Westendorp y Cabeza se graduó en derecho en la Universidad Complutense de Madrid e ingresó en la carrera diplomática en 1966. Tras diversos destinos en el extranjero (1966-1969: Sao Paulo y la Haya) y en España (1969-1975: Jefe de Estudios Económicos en la Escuela Diplomática; Director de Acuerdos Técnicos en el Ministerio de Asuntos Exteriores; Jefe del Gabinete del Ministro de Industria), dedicó buena parte de su actividad profesional al proceso de integración de España en las Comunidades Europeas:
En 1979 pasó al Ministerio de Asuntos Europeos donde ocupó, sucesivamente hasta 1985 los puestos de Asesor del Ministro, Jefe de su gabinete y Secretario General. Desde este último cargo presidió el equipo técnico interministerial encargado de las negociaciones de adhesión. En 1986, al acceder España a las Comunidades Europeas, fue el primer embajador de España en ser nombrado Representante permanente ante dicha organización. Como tal presidió, durante la primera Presidencia española de la CEE, en 1989, el Comité de Representantes Permanentes (COREPER).
De 1991 a 1995 fue Secretario de Estado para la Unión Europea. Participó activamente en la presidencia española de la UE, en 1995, durante la cual se adoptó el Euro, se lanzó el Proceso de Barcelona y se firmó la Agenda Transatlántica. Durante el año 1995, presidió el Grupo de Reflexión para la reforma de los Tratados, cuyo informe condujo al Tratado de Ámsterdam, primero, más tarde al de Niza.
En diciembre de 1995 fue nombrado Ministro de Asuntos Exteriores de España, permaneciendo en este cargo hasta el final del Gobierno presidido por Felipe González.
En julio de 1996 fue designado Embajador Representante Permanente de España ante las Naciones Unidades en Nueva York. De 1997 a 1999 desempeñó el cargo de Alto Representante Permanente de la Comunidad Internacional en Bosnia-Herzegovina. A petición suya la Conferencia de Bonn le otorgó poderes para tomar decisiones destinadas a hacer cumplir los acuerdos de paz, entre las que destacan la adopción de la bandera, el himno nacional, la moneda única, las placas de matrícula comunes, las leyes de la ciudadanía, de privatizaciones y otras, la gestión del retorno de refugiados, la remoción de ciertos cargos electos, etc.
En 1999 fue elegido Diputado al Parlamento Europeo por el PSOE, desempeñando el cargo de Presidente de la Comisión de Industria, Comercio, Investigación y Energía hasta 2003. En este mismo año fue elegido Diputado a la Asamblea de la Comunidad de Madrid y portavoz de Economía del Grupo Socialista.
Tras las elecciones de 2004 el nuevo gobierno le nombró Embajador ante los Estados Unidos de América, con sede a Washington, cargo que desempeñó hasta 2008.
En la actualidad es Asesor Principal de Felipe González, Presidente del Grupo de Reflexión creado por el Consejo Europeo para identificar y responder a los desafíos de la Unión Europea de aquí a los años 2020/2030, así como Secretario General del Club de Madrid.
Fue cofundador del Centro de Toledo para la Paz del que es Vicepresidente y Patrono en la actualidad.
Ha participado en numerosos seminarios y conferencias y es autor de diversas publicaciones y artículos. Concretamente los artículos sobre temas europeos aparecidos en el diario ABC le hicieron acreedor al premio Salvador de Madariaga de periodismo. Está en posesión de diversas condecoraciones españolas y extranjeras, como la gran Cruz de la Orden de Carlos III o la cruz de Officier de la Légion d’ Honneur