Carlos Lévy est ancien élève de l'École Normale Supérieure, agrégé de Lettres classiques, Docteur d'Etat et correspondant de l'Institut. Il a enseigné à l'Université de Rouen comme assistant, puis comme Professeur à l'Université de Paris-Val de Marne, où il a créé le Centre d'Études sur la Philosophie Hellénistique et Romaine, toujours en activité. Professeur à la Sorbonne à partir de 2000, il y a créé l'équipe et la collection "Rome et ses renaissances". Il est actuellement Professeur émérite et Fellow of the Israël Institute of Advanced Studies. Il est spécialiste de la philosophie hellénistique et romaine ainsi que des réinterprétations contemporaines de la philosophie ancienne (M. Foucault). Il a écrit plusieurs livres et articles sur la Nouvelle Académie, Cicéron, Philon d'Alexandrie. Ses travaux portent également sur la rhétorique ancienne.
