Carrie es hija de madre soltera, y la menor de dos hermanas. Siempre le interesó la actuación y con 11 años ya actuaba en un teatro musical para niños. Desde niña acudió a clases de interpretación en la "Vancouver Childrens Musical Theater", clases que complementaría más adelante acudiendo a la "American Academy of Dramatic Arts".

Trabajaba como camarera en un restaurante, compaginándolo con sus estudios y con sus actuaciones. Sus dotes interpretativas no pasaron desapercibidas y fue elegida para dar una gira por Europa con el coro del colegio cuando estaba en su año senior en la exclusiva escuela "Magee Secendory". Después de probar como es la vida de una celebridad, viajando de una ciudad a otra, se propuso ser modelo y para ello se trasladó a Europa.

Así, sus primeros trabajos los consiguió como modelo, profesión que llegó a ejercer durante un tiempo en España y Japón. Lo que le gustaba de ese trabajo era viajar por todo el mundo, pero su verdadera ilusión era llegar a ser actriz.

Durante uno de los períodos en que ejerció esta profesión en España, Moss se hizo con un papel en la serie de televisión "Dark Justice", que se rodaba en Barcelona a comienzos de los años 90. Más tarde se trasladó a Los Angeles, donde continuó rodando la serie.

Una vez en los Ángeles fue consiguiendo pequeñas apariciones en teleseries como "Nightmare Cafe" (1992) o "Forever Knight" (1992) hasta que consiguió otro papel en la serie "Matrix" (1993) que no tiene nada que ver con la película. Mientras rodaba la serie compaginaba su trabajo con apariciones televisión como "La ley de los Ángeles" (1993) o "Los Vigilantes de la Playa" (1994) y con papeles en películas de serie B hasta que finalmente consiguió un papel en la serie de Aaron Spelling "Models Inc." (1994).

Cuando finalizó la serie siguió trabajando en películas de serie B y apareciendo en series, incluso fue nominada al premio Gemini como "mejor actuación de una actriz en papel de artista invitada en serie dramática" por su aparición en la serie "Due South" (1996). Mientras trabajaba en películas de serie B consiguió un papel en otra serie de televisión, esta vez se trataba de "F/X: The Series" (1996), versión para televisión de las películas "F/X" y "F/X 2: Efectos Mortales".

Después del duro deambular por películas poco reconocidas y series de televisión consiguió, finalmente, una papel en la película "Matrix" (1999), de Andy y Larry Wachowski con la que consiguió dar el salto a la fama. En "Matrix" interpretaba a Trinity, una mujer inteligente con dotes para la pelea. Pronto se percató del peso de la fama. Ese mismo año se casó con el actor Steve Roy.

Ya no había vuelta atrás, por fin su trabajo como actriz era reconocido y recibía numerosas ofertas para hacer películas de acción, sin embargo, para demostrar que era capaz de actuar en otros registros, eligió películas que poco tenían que ver con la acción desenfrenada de "Matrix", como por ejemplo la original "Memento", de Christopher Nolan (2000); no obstante tampoco quiso dejar de lado el género de la ciencia ficción, que tantos éxitos le había dado y participó en la película "Planeta Rojo" (2000).

Además también ha actuado en teatro, apareció en la producción "Outward Bound" en el Husdon Theatre en Los Ángeles.

En el 2003 volvió a participar en las secuelas de "Matrix", "Matrix Reloaded" y "Matrix Revolutions". Al año siguiente apareció en "Sospechoso Zero", protagonizada por Ben Kingsley y Aaron Eckhart.

Algunas de sus últimas películas son "Fido" y Snow Cake (2006), "Disturbia" (2007)...