Carosone nasce a Napoli, primo di altri due fratelli, Olga e Ottavio. Inizia prestissimo a studiare musica per volontà del padre, l'11 maggio 1935 suona il pianoforte nel teatrino dell'Opera dei Pupi, lavora presso una casa editrice come "ripassatore", insegnando cioè le nuove canzoni ai cantanti, nel 1937 si diploma in pianoforte  al Conservatorio di San Pietro a Majella. Viene scritturato da una compagnia di arte varia, con cui si imbarca per l'Africa Orientale Italiana; quando la compagnia si scioglie, Carosone rimane tra Massaua e Addis Abeba per nove anni, prestando servizio militare durante la Seconda guerra mondiale sul fronte della Somalia Italiana. Suona in varie formazioni, conosce la futura moglie Lita, che gli darà il figlio Pino, e nel 1946 torna in Italia e si trasferisce a Roma ottenendo una buona notorietà nell'ambiente musicale. Il 28 ottobre 1949 fonda il Trio Carosone insieme all'olandese Peter Van Wood  e al fantasista napoletano Gegè Di Giacomo. I tre, inaugurano lo Shaker Club di Napoli, frequentato dai militari americani e dai nuovi ricchi degli "anni del benessere". Quando nel 1952 l'olandese Van Wood lascia il trio per trasferirsi in America, Carosone e Gegè ricostituiscono un gruppo. La notorietà dell'artista aumenta negli anni cinquanta, durante le stagioni della Bussola di Focette, in Versilia,  e inaugurata il 4 giugno 1955. Nel frattempo, compaiono sul mercato i primi long playing. Il primo successo commerciale dell'artista napoletano, è Maruzzella (1954. Quelli di Renato Carosone sono concerti-spettacolo, dove ai testi ironici  fanno da contrappunto le performance comiche di Gegè Di Giacomo, spesso concluse dal totale coinvolgimento del pubblico, e le melodie di Carosone, mutuate dal jazz e dallo swing mescolate ai ritmi più diversi .Dopo una lunga serie di concerti in Europa, il gruppo di Renato Carosone sbarca a Cuba, inaugurando una memorabile tournée americana. Dopo Caracas, Rio de Janeiro e San Paolo del Brasile, il 5 gennaio 1957 il suo gruppo approda alla Carnegie Hall di New York. Il 7 settembre 1960, al culmine del successo, Carosone si ritira inspiegabilmente dalle scene. In realtà inciderà ancora altre canzoni, ad esempio nel 1963 senza il suo complesso. In alcune interviste a distanza di anni motiverà il suo ritiro con la repentina affermazione dei cantanti urlatori  e si dedica alla pittura, iscrivendosi nel 1968 a un corso presso l'Accademia di Belle Arti di Brera a Milano. Il suo silenzio musicale si interrompe il 9 agosto 1975 con una serata alla Bussola di Focette. Il concerto viene ripreso dalla televisione; tra i brani eseguiti, l'irresistibile Tu vuo' fa l'americano. Nel 1976 prende parte al programma televisivo Per una sera d'estate, condotto da Claudio Lippi. Nel 1982 rientra in sala d'incisione e incide l'album Carosone '82 e partecipa poi a show e trasmissioni televisive. Muore domenica 20 maggio 2001, nella sua casa di Roma.