Fotógrafo y pintor desde 1860, Carlos Díaz posiblemente se inició como retratista en algún establecimiento de Santiago. Creó uno de los establecimientos fotográficos de mayor continuidad en la capital. Aproximadamente a partir de 1869 se dedicó mayoritariamente a la pintura, asociándose desde 1873 con el paisajista Antonio Smith y obteniendo elogiosas críticas. En 1879 se asoció con el fotógrafo norteamericano Eduardo Spencer, iniciando el estudio Díaz y Spencer, que acompañó al Ejército en diferentes campañas de la Guerra del Pacífico.