Liga de Baloncesto Superior y Equipo Nacional de Puerto Rico
Carlos Arroyo comienza su carrera en la Liga Superior de Puerto Rico en el 1997, con sólo 18 años, jugando para el equipo de su pueblo natal, los Cariduros de Fajardo. En su primer año fue otorgado el reconocimiento de "Novato del Año." Al año siguiente comienza su trayectoria en los Cangrejeros de Santurce. En sus primeros 5 años con los Cangrejeros, el equipo logra ser campeones de la Liga en 4 ocasiones.
En el 2001, Carlos Arroyo entra a formar parte del Equipo Nacional de Baloncesto de Puerto Rico. Su primer juego internacional como parte del equipo fue en el Torneo de las Américas, donde alcanzaron el 4to puesto y la participación en los Mundiales de Indianápolis en el 2002.
Carlos Arroyo participa en sus primeras olimpiadas con el Equipo Nacional en el 2004 en Atenas, Grecia. Entre los momentos memorables de esas olimpiadas se destaca la victoria de 92-73 frente a los Estados Unidos. En este partido Carlos Arroyo acomuló 24 puntos y 7 asistencias en 33 minutos de juego. En seis partidos anotó 116 puntos, convirtiéndose en el cuarto jugador de mayor puntuación en las olimpiadas. Carlos Arroyo obtuvo el segundo promedio más alto del torneo en asistencias, con 5.16 por juego. El Equipo Nacional de Puerto Rico obtuvo el 6to lugar en las olimpiadas.

