Urodziła się w Turynie, ale od piątego roku życia wychowywała się we Francji. Jest córką przemysłowca i kompozytora Alberta Bruniego Tedeschiego oraz pianistki Marisy Borini. Szkołę średnią ukończyła w Szwajcarii. Następnie wróciła do Francji i zaczęła studiować architekturę i historię sztuki w Paryżu. W wieku 19 lat rozpoczęła karierę modelki.
W grudniu 2007 w mediach pojawiła się informacja o związku Carli Bruni z prezydentem Francji Nicolasem Sarkozym. Para razem spędziła święta w Egipcie. Nicolas Sarkozy i Carla Bruni pobrali się 2 lutego 2008 w Pałacu Elizejskim w Paryżu[4]. Był to pierwszy w historii Republiki Francuskiej przypadek ślubu prezydenta podczas sprawowania urzędu[4]. 19 października 2011 o godz. 20:00 w Paryżu urodziła córkę – Giulię Sarkozy.
Rodzina
Bruni ma starszą siostrę, aktorkę Valerię. Jej brat, Virginio, zmarł w 2006 na AIDS. Biologicznym ojcem Carli jest Maurizio Remmert, gitarzysta, z którym matka Carli miała romans przez sześć lat. Carla ma przyrodnią siostrę, Consuelę Remmert.