Graduado por la Juilliard School, Carpenter ha actuado en todo el mundo en lugares de renombre como el Royal Albert Hall, la Ópera de Sydney y la Filarmónica de Berlín. Sus diversas colaboraciones incluyen encargos de la Orquesta Sinfónica de Shanghai y KölnMusik GmbH, así como actuaciones en prestigiosos eventos como TED y el Festival de Ideas de Aspen. El trabajo de Carpenter le ha llevado a actuar con orquestas de talla mundial, como la Filarmónica de Los Ángeles, la Sinfónica de Chicago, la Sinfónica de Boston, la Sinfónica de Atlanta, la Orquesta de Minnesota, las Sinfónicas de Pittsburgh y Dallas, la Deutsches Symphonie-Orchester de Berlín, la Orchestre National du Capitole de Toulouse, la Orchestre Philharmonique de Luxembourg y la ORF Radio-Symphonieorchester. Ha trabajado con directores de la talla de Alexander Shelley, Manfred Honeck, Tugan Sokhiev, Cornelius Meister, Christoph Eschenbach y Kirill Karabits. 

Entre sus recitales más recientes y próximos destacan sus actuaciones en el Festival de Lucerna, la Kölner Philharmonie y el Festspielhaus Baden-Baden, y su debut en la Cité de la Musique de París, así como una residencia en la Konzerthaus de Berlín. Tanto en los escenarios más grandiosos como en los más íntimos, Cameron Carpenter sigue cautivando al público y redefiniendo las posibilidades del órgano. 

En 2014, Carpenter presentó el International Touring Organ (ITO), un revolucionario órgano digital de diseño propio. Aunque el proyecto sufrió contratiempos debido a la pandemia, Carpenter sigue redefiniendo el lugar del órgano en la música contemporánea. Su álbum 2021, grabado en la Konzerthaus de Berlín, muestra su interpretación de las Variaciones Goldberg de Bach junto a su transcripción de la Sinfonía No. 2 de Hanson, demostrando su característica mezcla de maestría clásica e innovación. Su anterior álbum, All You Need Is Bach, debutó en el número 1 de las listas de éxitos de música clásica tradicional.