Carrol Chandler wuchs in Carthage in Missouri auf. Im Jahr 1974 absolvierte er die United States Air Force Academy in Colorado Springs. Nach seiner Graduation wurde er als Leutnant in das Offizierskorps der Air Force aufgenommen. In der Folge durchlief er alle Offiziersgrade vom Leutnant bis zum Vier-Sterne-General.
In seinen frühen Jahren als Luftwaffenoffizier war er auf verschiedenen Stützpunkten in den Vereinigten Staaten stationiert. Dabei war er als Pilot, Flugausbilder oder Stabsoffizier bei unterschiedlichen Einheiten tätig. Zwischenzeitlich war er mehrfach in Japan stationiert. Zwischen Juni 1992 und August 1994 leitete Chandler als Oberst die Luftwaffenabteilung im Hauptquartier der amerikanischen Militärmission in Saudi-Arabien. Es folgte eine Versetzung auf die Nellis Air Force Base in Nevada, wo er zwischen August 1994 und Mai 1995 die 554th Support Group kommandierte. Danach befehligte er bis zum April 1996 auf der Eglin Air Force Base in Florida das 33. Kampfgeschwader (33rd Fighter Wing) und dann bis Juli 1998 das 56. Kampfgeschwader (56th Fighter Wing), das auf der Luke Air Force Base in Arizona stationiert war.
Anschließend wurde er nach Neapel in Italien versetzt. Dort war Carrol Chandler zwischen August 1998 und November 1999 Stabschef bei den dortigen Alliierten Luftwaffeneinheiten. Danach gehörte er bis März 2000 der Stabsabteilung für Operationen beim NATO-Hauptquartier Allied Forces Southern Europe, ebenfalls in Neapel, an. Zwischen April 2000 und Mai 2001 gehörte Chandler in unterschiedlichen Funktionen zum Stab des Hauptquartiers der Air Force. Daran schloss sich eine Versetzung zur Langley Air Force Base in Virginia an. Dort war er zwischen Mai 2001 und September 2002 Abteilungsleiter in der Abteilung für Luftoperationen beim Air Combat Command.
Als Nächstes wurde er auf die Elmendorf Air Force Base in Alaska versetzt. Dort war er von September 2002 bis Oktober 2005 Kommandeur des United States Alaskan Command und der 11. Luftflotte (Eleventh Air Force). Seit Mai 2003 kommandierte er zusätzlich noch die Joint Task Force – Alaska. Nach dem Ende dieses Auftrags wurde Carrol Chandler nach Washington, D.C. zum Hauptquartier der Luftwaffe versetzt, wo er zwischen Oktober 2005 und November 2007 dessen kombinierte Stabsabteilung für Operationen, Planungen und Bedarf leitete (deputy chief of staff for operations, plans and requirements).
