Carmela nasceu em Vigo no bairro do Calvário. Licenciada em Direito Económico e com  diploma em Magistério, com habilitação como professora de Educação Especial, foi deputada do Congresso em Pontevedra na VII Legislatura. Em 2004 ocupou um posto como assessora da ministra da Agricultura, Elena Espinosa, para ser depois nomeada vereadora não eleita na Câmara Municipal de Vigo com o presidente socialista Abel Caballero, ocupando o pelouro de Urbanismo. Nas eleições gerais de 2008 foi candidata ao Senado pelo PSOE na circunscrição de Pontevedra, tendo sido eleita e nomeada por este partido como porta voz na Câmara Alta, convertendo-se na primeira  mulher porta-voz socialista no Senado. Em 2011 liderou a lista socialista de Pontevedra nas eleições legislativas e foi eleita deputada, passando a ser a segunda secretária  da Mesa do Congresso.

Em 2008 formou parte como membro nato da executiva de José Luis Rodríguez Zapatero pelo seu cargo de vogal do Grupo Parlamentário Socialista no Senado. É a primeira vice-presidente na Câmara de Vigo desde 2011. Em Fevereiro de 2012 formou parte da executiva do PSOE liderada por Alfredo Pérez Rubalcaba, na que assumiu a Secretaria de Emigração. Em 2014 foi reeleita como membro do Comité Federal do PSOE presidido por Pedro Sánchez. Em 17 de Julho de 2015 foi investida como presidente da autarquia de Pontevedra, passando a ser a primeira mulher a presidir esta instituição.