Cursó la primaria y la segunda enseñanza en su pueblo natal. En 1930, participó en la primera manifestación estudiantil contra Machado en Cienfuegos. Combatió la dictadura como miembro y luego máximo dirigente de la filial cienfueguera del Directorio Estudiantil Universitario. En 1931 publicó, en el diario capitalino El País su primer artículo, en el que se aprecia su temprana identificación con el marxismo y codirigió la revista opositora Juventud (1931), de escasa vida, por la que fue encarcelado. Fundó el grupo literario «Ariel» (1933) de Cienfuegos, en cuya presentación pública pronunció su primer discurso importante, «Significación de Ariel» y la revista Segur (1934) órgano de ese grupo que sólo logró editar un número. Al caer en 1933 el régimen de Machado fue designado por el Directorio Estudiantil alcalde revolucionario de Cienfuegos, posición a la que renunció unos meses después. Por esta época, colaboró también en Orto (Manzanillo). En 1934 matriculó en las Escuelas de Derecho y Ciencias Sociales, Políticas y Económicas de la Universidad de La Habana, incorporándose desde entonces al Ala Izquierda Estudiantil. Entre 1934 y 1935 formó parte del Consejo Editor de la revista Universidad de La Habana. Colaboró en 1935 con el diario La Palabra, primer órgano legal del Partido Comunista, al que se integró ese año. Desde 1935 ocupó un cargo directivo en la Sociedad Cubana de Estudios Históricos e Internacionales y en la Asociación de Fomento de la Economía Cubana. En 1936 por su artículo «Función social del trabajo», publicado ese año en la revista Islas, recibió un premio del Instituto Nacional de Previsión y Reformas Sociales. Entre 1936 y 1937 fue uno de los editores de la revista Mediodía de la que llegó a ser subdirector y director por sustitución. En 1937 fue cofundador, junto a Juan Marinello y Angel Augier, de la Editorial Páginas. Ese año recibió el Premio Nacional de Periodismo por su artículo «Hombres en Congreso», referido al Congreso de Intelectuales de Valencia. En 1939, obtuvo el doctorado en Derecho Civil y en Ciencias Sociales, Políticas y Económicas con calificaciones brillantes, confiriéndosele el Premio Nacional González Lanusa. A partir de ese año integró el Comité Nacional del Partido Unión Revolucionaria Comunista, devenido con posterioridad en Partido Socialista Popular, al que representó junto a otros compañeros en el X Congreso del Partido Comunista de Estados Unidos, en Nueva York. Codirigió la revista teórica El Comunista (1939-1941) y coeditó su sucesora, la revista Fundamentos (1941-53). En 1942 fundó y dirigió además la revista de teoría Dialéctica. Colaboró activamente con el Frente Nacional Antifascista. Asistió como representante del periódico Hoy, a varios Congresos de la Asociación (luego Sociedad) Interamericana de Prensa en 1942, 1945 (ambos en Caracas), 1946 (Bogotá), 1949 (Quito) y 1950 (Nueva York), ocasión ésta en que fue apresado por las autoridades norteamericanas, impidiéndosele su participación. Fue elegido y reelegido en distintas ocasiones Tesorero de la Asociación Interamericana de Prensa. En 1944 fue Ministro sin cartera del gobierno de Unidad Nacional, cargo en el que sustituyó a Juan Marinello, electo Senador. A partir de ese año se desempeñó como miembro del Comité Central del Partido Socialista Popular y de su Buró Ejecutivo. En 1947 viajó a Caracas invitado por la Sociedad Colombista Panamericana, para participar en los actos por el Aniversario de la muerte de Simón Bolívar. En estos años fue intensa su actividad política legal y clandestina en todo el país. Fue miembro del Secretariado de la Conferencia por la Paz del Continente Americano y miembro de la Comisión Organizadora y de la dirección del Congreso Continental por la Paz que se celebró en México en 1950. Ese mismo año fue delegado de Cuba a la Conferencia Mundial que en Suecia redactó el Llamamiento de Estocolmo por la Paz. En 1951 asistió al Congreso Mundial por la Paz efectuado en Polonia. Como dirigente del PSP, ilegalizado tras los sucesos del Moncada, entre 1953 y 1958 se mantuvo en la clandestinidad, desde la cual participó intensamente en las actividades revolucionarias. Viajó a Uruguay, Argentina, Chile, Perú, Brasil, Ecuador, Colombia y México, en cumplimiento de tareas partidistas. Colaboró en Carta Semanal, publicación ilegal del PSP. Organizó y seleccionó los materiales de Cuadernos de Arte y Ciencia (1954-56), redactó íntegramente y editó Respuestas (1955-58), fue responsable de la Comisión para el trabajo intelectual del PSP que integraban además Juan Marinello y Mirta Aguirre, orientó y elaboró Notas Económicas junto a Jacinto Torras y O. Pino Santos. En julio de 1958, al ser designado responsable del Comité Nacional del PSP en la Sierra Maestra, se incorporó a la lucha guerrillera. Colaboró en la redacción de la Ley no. 3 sobre la Reforma Agraria en la Sierra Maestra. En los años anteriores al Triunfo de la Revolución colaboró asiduamente en diversas publicaciones, como La Correspondencia (Cienfuegos), Polémica, Patria, Hoy, Gaceta del Caribe, Vanguardia Cubana, Cuadernos de la Universidad del Aire, Bohemia y La Ultima Hora, entre otras.
Después del triunfo de la Revolución, en 1959, participó destacadamente en la VIII Asamblea Nacional del PSP. Desde ese año hasta 1962 asumió la dirección del periódico Hoy. Asistió en agosto de 1959 a la Conferencia de Cancilleres de la OEA, en Chile. En 1960 ganó por oposición la cátedra de Economía de la Escuela de Ciencias Sociales de la Universidad de La Habana, en cuya Institución fundó y dirigió (1961-62) la Escuela de Economía. Desde 1961 hasta 1967 integró el Consejo de Dirección de la revista Cuba Socialista. Formó parte de la delegación cubana que en 1962 asistió a la Conferencia de Cancilleres de Punta del Este, encabezada por el Presidente Dorticós. En febrero de ese año fue nombrado Ministro-Presidente del Instituto Nacional de Reforma Agraria (INRA) cargo que ocupó hasta 1965. Fue electo miembro del primer Comité Central del Partido Comunista de Cuba en el período revolucionario y de su Secretariado. En 1966 presidió las delegaciones cubanas al XXIII Congreso del Partido Comunista de la Unión Soviética (PCUS) y al XIII congreso del Partido Comunista de Checoslovaquia. Fue designado en 1967 Ministro-Presidente de la Comisión Nacional de Colaboración Económica y Científico-Técnica, responsabilidad que desempeñó hasta 1976. En cumplimiento de sus funciones viajó en ese período a muchos países y participó en diversas reuniones de organismos internacionales adscritos a la ONU, como la FAO, PNUD, ECOSOC y en años más recientes, el SELA. Asistió en 1970 como representante del gobierno revolucionario cubano a la toma de posesión del presidente Salvador Allende. Desde 1972 fue el representante permanente de Cuba ante del CAME. En noviembre de 1972 fue nombrado Viceprimer Ministro para el Sector de Organismos Exteriores de Cuba. El I Congreso del Partido Comunista de Cuba, celebrado en 1975, lo eligió miembro de su Buró Político y del Secretariado. Al siguiente año fue electo Diputado a la Asamblea Nacional del Poder Popular. Desde 1976 fue Vicepresidente de los Consejos de Estado y de Ministros. Presidió la delegación de Cuba a la V Reunión Cumbre de los Países No Alineados, en Colombo (1976). Se le otorgó el grado de Doctor en Ciencias Económicas por la Universidad de La Habana en 1981 y en 1983, el título honorífico de Profesor de Mérito de esa Institución. A partir de 1981 integró el Consejo de Dirección de la revista Cuba Socialista en su segunda época. Como dirigente de la Revolución publicó artículos, discursos y concedió entrevistas en Bohemia, Revolución, El Mundo, Obra Revolucionaria, Universidad de La Habana, Granma, Economía y Desarrollo, Juventud Rebelde, Cuba Internacional, La Gaceta de Cuba, Anuario Martiano y El Caimán Barbudo, entre otras, así como en publicaciones extranjeras, tales como Revista Internacional (Praga), El Popular y Marcha (Montevideo), Desarrollo Indoamericano (Bogotá), Punto Final (Santiago de Chile), Tiempos Nuevos (Moscú), La Nouvelle Critique (París), Nemzetkozi Politika (Budapest), Pravda (Moscú), Chile Hoy (Santiago de Chile), Concretezza (Roma), Scinteia (Bucarest), The Observer (Londres), El Día (México), L'Unitá (Roma), Le Monde (París), Pueblo (Madrid), Areíto (Nueva York), Proceso (México) y El Diario de Caracas, entre otras. Le fueron conferidas, entre otras, la Orden "Juan Marinello", otorgada por el Consejo de Estado a su persona por primera vez de manera individual y la moneda de Plaza de la Revolución por sus aportes a la cultura cubana, así como varias órdenes y medallas extranjeras. En 1987, su libro Letra con filo, compilación en tres tomos de sus trabajos más relevantes, obtuvo el Premio de la Crítica. En 1990 le es otorgado el Premio Especial "Raúl Prebish" de la Asociación de Economistas de América Latina y el Caribe. En 1991 el Instituto Superior de Relaciones Internacionales le confiere el Título de Dr. Honoris Causa en Relaciones Políticas Internacionales. En 1993 es elegido Miembro Emérito de la UNEAC. En 1994 le es otorgado el título de Miembro de Honor de la Fundación Nacional "Nicolás Guillén". Fallece en la Habana el 8 de diciembre de 1997.

• Medalla de la Sociedad Cubana de Derecho Internacional.
• Medallas por el XX Aniversario de la Insurrección Nacional Eslovaca, la insurrección de mayo del pueblo checo y la liberación de Checoslovaquia por el Ejército Soviético.
• Medalla conmemorativa por el XX Aniversario de la República Democrática Alemana.
• Medalla XX Aniversario del Moncada.
• Medalla conmemorativa LV Aniversario  de la Fundación de la República de Mongolia.
• Orden de Primer Grado de la República Popular de Bulgaria
• Orden al Mérito de la República Popular de Polonia en el grado de Comendador con estrella.
• Medalla XX Aniversario de las FAR.
• Medalla 250 Aniversario de la Universidad de la Habana.
• Grado de Comendador de las Artes y Letras de Francia.
• Medalla conmemorativa por el 1300 Aniversario de la Fundación del Estado Búlgaro.
• Orden "Frank País".
• Orden "Revolución de Octubre" de la URSS.
• Orden "Estrella de la Amistad entre los pueblos" de la RDA.
• Orden "Félix Elmuza" del periodismo nacional.
• Orden "Juan Marinello" de la República de Cuba.

• José Manuel Mestre; la filosofía en La Habana (conferencia), 1938.
• Lenin (conferencia), 1941.
• José de la Luz y Caballero (ensayo), 1947.
• José Martí and Cuban liberation (ensayo), 1953.
• Las bases del desarrollo económico de Cuba (ensayo), 1956.
• La misión Welles (ensayo), 1957.
• La Revolución Cubana en su aspecto económico (conferencia), 1960.
• La clase obrera y la revolución (ensayo), 1960.
• Cuba en el tránsito al socialismo (ensayo), 1978.
• José Martí: guía y compañero (ensayo), 1979.
• Problemas del arte en la revolución (ensayo), 1979.
• Letra con filo (ensayo), 1983.
• Palabras en los setenta (entrevista), 1984.
• Letra con filo (ensayo), T.3, 1987.
• Cultura y universidad (discurso), 1988.

• Almodóvar Muñoz, Carmen. «Pautas establecidas por Blas Roca, Carlos Rafael Rodríguez y Sergio Aguirre en torno a la interpretación materialista de nuestro proceso histórico», en su Antología crítica de la historiografía cubana (período neocolonial) , l989, p. 498-506.
• Arias, Salvador. «Carlos Rafael Rodríguez: Letra con filo», ANU L/L, 1989, p. 187-191.
• Augier, Angel. «La obra ensayística de Carlos Rafael Rodríguez», REV LIT CUB, ene.'85, p. 5-25.
• Bueno, Salvador. «Rodríguez, Carlos Rafael. Letra con filo, tomo 3», REV LIT CUB, ene.-jun.'89, p. 154-156.
• Cairo Ballester, Ana. «Los ensayos políticos de un humanista cubano», REV BIB NAC, sep.-dic.'83, p. 171-179.
• García-Carranza, Araceli y Josefina García-Carranza. Biobiliografía de Carlos Rafael Rodríguez. 1987, 300 pp.
• García Ronda, Denia. «José Martí, guía y compañero», ANU CEM, 1980, p. 405-410.
• González, Reynaldo. «Carlos Rafael: no en la noche no en el día», CAS AME, nov.-dic.'84, p. 132-135.
• Iznaga, Diana. «Carlos Rafael Rodríguez: José Martí, guía y compañero», ANU L/L, 1979-1980.
• Miranda Francisco, Olivia. Carlos Rafael Rodríguez. Tradición y universalidad, 1997, 160 pp.
• Rodríguez Sosa, Fernando. «Letras fieras que parecen espadas», CAS AME, nov.-dic.'83, p. 140-144.
• Sánchez Otero, Germán. «Cuba en el tránsito al socialismo (1959-1963)) . Lenin y la cuestión social», CAS AME, ene.feb.'79, p. 133-142.