Nascida no bairro da Gamboa, criada na Zona Sul do Rio de Janeiro.

Participou ainda criança do programa "Trem da alegria", da Rádio Mayrink Veiga.

Estudou na Escola Nacional de Música.

Aos 13 anos abandonou as partituras e dedicou-se ao balé clássico. Sempre eleita a melhor aluna da escola, estava pronta a seguir carreira de bailarina quando ouviu pela primeira vez João Gilberto cantando "Chega de saudade" e "Desafinado”.

Irmã da também cantora Vânia Carvalho. Sua filha, Luana, participa como back-vocal de seus shows e discos.

Em 1961, participou de diversos shows de Bossa Nova em colégios e faculdades da Zona Sul. Por essa época, apresentou-se em vários festivais universitários de música.

Em 1965, gravou o primeiro disco, um compacto simples com a música "Por que morrer de amor?", de Roberto Menescal e Ronaldo Bôscoli. No ano seguinte, participou dos espetáculos "Música nossa", ao lado de Tibério Gaspar e Egberto Gismonti. Por essa época, com Nelson Cavaquinho, Zé Kéti e o grupo Os Cinco Crioulos, participou do show "A hora e a vez do samba". Fez parte do conjunto 3-D, juntamente com Antonio Adolfo, Chico Batera, Hélio Delmiro e Luís Eduardo Conde. Com esse conjunto, gravou pela Copacabana Discos o LP "Muito na onda”.

No ano de 1967, no "Festival Internacional da Canção", interpretou "Caminhada", de Antonio Adolfo e Tibério Gaspar.

Em 1969, com os Golden Boys, defendeu a música "Andança" de Paulinho Tapajós, Edmundo Souto e Danilo Caymmi, classificando-se em terceiro lugar no "III Festival Internacional da Canção", da TV Globo.

Gravou o primeiro LP, "Andança", pela Odeon.

Participou do "IV Festival Internacional da Canção" interpretando "A velha porta", parceria sua com Edmundo Souto e Paulinho Tapajós. Ainda neste ano, representou o Brasil na "Olimpíada da Canção", na Grécia, interpretando "Rumo sul", de Edmundo Souto e Paulinho Tapajós.

Em 1971, estreou como sambista gravando "Rio Grande do Sul na festa do preto-forro" - um autêntico samba-enredo da Unidos de São Carlos. Logo a seguir, lançou pela Tapecar o compacto simples "Amor, amor", samba do Bloco Carnavalesco Bafo da Onça.

No ano de 1973, gravou o LP "Canto para um novo dia". Para este disco fez a adaptação da composição "Sereia", do folclore baiano. No ano seguinte, lançou o disco "Pra seu governo", dedicado à amiga Elizeth Cardoso, no qual despontou o seu primeiro grande sucesso, a composição "1.800 colinas", de autoria de Gracia do Salgueiro. O sucesso foi tanto, que o disco foi editado na França, onde foi convidada a fazer temporadas em boates parisienses. Voltando ao Brasil, apresentou-se com o grupo A Fina Flor do Samba.

No ano de 1975, Martinho da Vila compôs em sua homenagem "Enamorada do samba", que a cantora incluiu no LP "Pandeiro e viola", lançado pela Tapecar neste mesmo ano. Logo depois, surgiu uma série de títulos que ela colecionou através dos anos: "Diva do samba", dado por Zuza Homem de Mello; "Rainha do samba", por Rildo Hora; "Rainha dos terreiros", carinhosamente chamada por Elifas Andreato, e "Madrinha", por quase todos os sambistas novos e antigos.

A composição "Enamorada do samba", interpretada por Beth Carvalho e Martinho da Vila, foi incluída no disco duplo "Há sempre um nome de mulher", em 1988, produzido por Ricardo Cravo Albin.

Na década de 1970, juntamente com Alcione e Clara Nunes, formou o que os críticos chamaram de "O ABC do samba", título dado às três cantoras pela importância destas no cenário musical brasileiro, principalmente no samba.

Em 1976, produzida por Rildo Hora, lançou pela RCA o LP "Mundo melhor", no qual despontaram os sucessos "As rosas não falam", de Cartola e "Mundo melhor", de Pixinguinha e Vinicius de Moraes. No ano seguinte, vendeu cerca de 400 mil cópias do LP "Nos botequins da vida", lançado pela RCA. No disco foram incluídos os sucessos "Saco de feijão" (Francisco Santana), "O mundo é um moinho" (Cartola) e de "Olho por olho" (Zé do Maranhão e Daniel Santos).

No ano de 1978, com produção de Rildo Hora para a RCA, lançou o disco "De pé no chão", puxado pelos sucessos "Vou festejar" (Jorge Aragão, Dida e Neoci Dias), "Goiabada cascão" (Wilson Moreira e Nei Lopes) e "Agoniza mas não morre", de Nelson Sargento. Este disco, que chegou a vender 500 mil cópias, marcou o surgimento do pagode carioca - um jeito inovador e descontraído de fazer samba, descoberto por ela quando assistia a um ensaio do Bloco Carnavalesco Cacique de Ramos, cujos sambistas faziam um ritmo diferente com pandeiro, tamborim, banjo e tantã, instrumentos pouco usados em rodas de samba. Emílio Santiago gravou "Afina o meu violão", composição de Beth Carvalho em parceria com Paulinho Tapajós e Edmundo Souto.

Em 1979, eleita a "Rainha do Carnaval", a cantora inaugurou o primeiro grande teatro do subúrbio carioca, o Cine-Show Madureira. Com espetáculo previsto para apenas uma semana, o sucesso foi tanto que ficou mais de 20 dias em cartaz, sempre com a casa lotada. A partir daí, passou a ser chamada "A Madrinha do Pagode" e fez shows por todo o país. Despontou com mais dois sucessos populares: "Coisinha do pai" (Jorge Aragão, Almir Guineto e Luiz Carlos) e a versão para samba de "Andança”.

Em 1980, no LP "Sentimento brasileiro", incluiu uma composição de sua autoria, "Canção de esperar neném", em parceria com o letrista Paulinho Tapajós, composta quando estava grávida de sua filha Luana.

No carnaval de 1984, foi homenageada pela Escola de Samba Unidos do Cabuçu, com o enredo "Beth Carvalho - a Enamorada do Samba".

No início da década de 1990, comemorou 25 anos de carreira com o disco "Pérolas", no qual interpretou clássicos de Adoniran Barbosa, Pixinguinha, Cartola, entre outros.

No ano de 1996, lançou o CD "Brasileira da gema" no qual interpretou, entre outras "Vida de compositor", de Wanderley Monteiro e Álvaro Maciel.

Em 1999, gravou o disco "Pagode de mesa", realizando o show homônimo em várias casas do Rio de Janeiro. Participou do programa "Tom Brasil", ao lado de outros artistas como Dona Ivone Lara, Walter Alfaiate, João Nogueira, Luiz Carlos da Vila e Nelson Sargento, entre outros. O cenário de Elifas Andreato recriava o clima das rodas de samba freqüentadas pelos cantores, que só souberam que o programa seria gravado em CD poucos minutos antes do início, o que facultou um registro mais fiel.

Consagrada no Brasil e no exterior, participou por duas vezes do "Festival de Montreux", na Suíça.

Sua carreira artística faz parte do currículo da Faculdade de Música de Kioto, Japão, onde é considerada um fenômeno da música brasileira.

Possui 16 discos de ouro, nove de platina e recebeu seis "Prêmio Sharp".

No ano 2000, participou do CD "Os melhores do ano II", no qual fez dueto com o grupo Fundo de Quintal. Lançou o disco "Pagode de mesa 2", pela Indie Records. Neste CD interpretou "Novo endereço" (Tia Hilda Macedo e Fernando Cerole), "A comunidade chora" (Magno de Souza, Maurílio e Edvaldo), "Jequitibá" (Zé Ramos) e "Minha festa", de autoria de Nelson Cavaquinho e Guilherme de Brito. O disco contou com a participação especial do grupo Quinteto em Branco e Preto, formado por jovens sambistas vindos de São Mateus e Santo Amaro, bairros da cidade de São Paulo, na faixa "Melhor pra nós dois", de autoria de alguns componentes do grupo (Magno de Souza, Maurílio e Paquera).

Teve vários de seus discos remasterizados para CD, entre eles, "Nos botequins da vida", "De pé no chão", "No pagode" e "Sentimento brasileiro".

Em 2001, pela gravadora Jam Music, lançou o CD "Nome sagrado - Beth Carvalho canta Nelson Cavaquinho". No disco foram incluídas "Nem todos são amigos" (Nelson Cavaquinho e Guilherme de Brito), "Cheira à vela" (Nelson Cavaquinho e José Ribeiro). Este mesmo CD contou com as participações especiais de Zeca Pagodinho na faixa "Dona Carola" (Nelson Cavaquinho, Nourival Bahia e Walto Feitosa Santos), Wilson das Neves em "Degraus da vida" (Nelson Cavaquinho, Antônio Braga e César Brasil), e de Guilherme de Brito na faixa "Pranto de poeta" (Nelson Cavaquinho e Guilherme de Brito). Foram registradas neste disco 20 composições de Nelson Cavaquinho, entre elas, "Luz negra" (Nelson Cavaquinho e Amâncio Cardoso), "Não te dói a consciência" (Nelson Cavaquinho, Ari Monteiro e Augusto Garcez), "Notícia" (Nelson Cavaquinho, Alcides Caminha e Nourival Bahia), "Minha festa" (Nelson Cavaquinho e Guilherme de Brito), "A flor e o espinho" (Nelson Cavaquinho, Guilherme de Brito e Alcides Caminha), "Nome sagrado" (Nelson Cavaquinho, Guilherme de Brito e José Ribeiro), "Palhaço" (Nelson Cavaquinho, Oswaldo Martins e Washington Fernandes), "Juízo final" (Nelson Cavaquinho e Élcio Soares), "Rugas" (Nelson Cavaquinho, Augusto Garcez e Ary Monteiro), entre outras. Ainda neste ano, participou do CD e DVD "Jorge Aragão ao vivo convida", lançado pela gravadora Indie Records.

Em 2003, participou do disco "A flor e o espinho", de Guilherme de Brito, lançado pela gravadora Lua Discos, no qual interpretou, em dueto com o anfitrião, a faixa "Folhas secas", e ainda lançou o CD "Pagode de mesa 2 ao vivo", pela gravadora Indie Records. No disco, acompanhada pelo grupo Quinteto em Branco e Preto e gravado em show apresentado em São Paulo, foram incluídos clássicos como "Coração leviano" (Paulinho da Viola), "Morrendo de saudade" (Wilson Moreira e Nei Lopes), "Água de chuva de mar" (Carlos Caetano, Wanderley Monteiro e Gerson Gomes), "Acontece" (Cartola), "Firme e forte" (Efson e Nei Lopes), "Novo endereço" (Tia Hilda Macedo e Fernando Cerole) e "Natal diferente" (Arlindo Cruz e Sombrinha). Ainda em 2003, lançou o CD "Beth Carvalho canta Cartola", coletânea de vários sucessos do imortal sambista mangueirense por ela interpretados em seus discos. No disco, produzido pelo crítico musical e escritor Rodrigo Faour, foram incluídas "Camarim", "Consideração", "Motivação", "Cordas de aço", "Acontece" e "O mundo é um moinho", entre outras. Ao lado de Eliane Faria, Xangô da Mangueira, Délcio Carvalho, Diogo Nogueira, Dalmo Castelo, Wilson Moreira, Nelson Sargento, Nei Lopes e Áurea Martins, foi uma das estrelas convidadas para o show de lançamento do disco "Maxixe não é samba", de Vó Maria, na Sala Cecília Meireles, no Rio de Janeiro.

Em 2004 foi a convidada do compositor baiano Riachão no projeto "Da idade do mundo", no Centro Cultural Banco do Brasil, em Brasília. Neste mesmo ano gravou o primeiro DVD da carreira. Intitulado "Beth Carvalho - a madrinha do samba", o DVD foi gravado no Canecão, onde a cantora reuniu três gerações do samba para a gravação. Além de interpretar alguns de seus maiores sucessos, entre eles, "Andança" (Danilo Caymmi, Edmundo Souto e Paulinho Tapajós), "As rosas não falam" (Cartola) e "Meu guri", de Chico Buarque, recebeu diversos convidados, acompanhados pela banda integrada por Mauro Diniz (cavaco), Carlinhos Sete Cordas (violão de sete cordas) e os percussionistas Marcelinho Moreira, Jaguará e Marcos Esguleba. Entre os convidados destacavam-se Zeca Pagodinho em "Camarão que onda leva" (Zeca Pagodinho, Arlindo Cruz e Beto Sem Braço); Monarco e a Velha-Guarda da Portela em "Passarinho" (Chatim), "Saco de feijão" (Chico Santana) e "A chuva cai" (Argemiro da Portela e Casquinha); Dona Ivone Lara em "Mas quem disse que eu te esqueço" (Dona Ivone Lara e Hermínio Bello de Carvalho); o violinista francês Nicolas Krassik em "Folhas secas" (Nelson Cavaquinho e Guilherme de Brito); Nelson Sargento em "Agoniza, mas não morre" (Nelson Sargento); Luiz Carlos da Vila em "Pra conquistar seu coração" (Luiz Carlos da Vila e Wanderley Monteiro) e Teresa Cristina em "Argumento" (Paulinho da Viola). Também participaram do DVD Arlindo Cruz, Almir Guineto, Sombrinha e Quinteto em Branco e Preto.

No ano de 2005 lançou o CD "Beth Carvalho e amigos", no qual foram compiladas algumas gravações de discos anteriores, tanto seus, como de seus amigos. No disco foram incluídas participações de Zeca Pagodinho, Almir Guineto, Martinho da Vila, Nelson Cavaquinho, Dona Yvone Lara, Golden Boys, Nelson Gonçalves, Paulinho Tapajós, Mestre Marçal, Grupo Fundo de Quintal, Chico Buarque, Caetano Veloso, Fagner e Mercedes Sosa.