Nacque da una nobile famiglia romana, figlio di Vittoria Landriani e del conte Tommaso Carpegna e fratello di Pietro Carpegna, vescovo di Gubbio. Era anche imparentato con il cardinale Gasparo Carpegna, che però apparteneva ad un altro ramo della famiglia. Conseguì la laurea in utroque iure. Ordinato sacerdote, durante il pontificato di papa Gregorio XV fu abate di Santa Maria di Mutino e membro della Corte del cardinale Antonio Barberini.
Il 21 agosto 1659 optò per il titolo di San Pietro in Vincoli, che mantenne fino al 21 novembre 1661 quando ebbe il titolo di Santa Maria in Trastevere. L'11 ottobre 1666 optò per l'ordine dei cardinali vescovi e per la sede suburbicaria di Albano, fino a quando il 18 marzo 1671 fu nominato vescovo di Frascati. Divenuto vicedecano del collegio cardinalizio il 28 gennaio 1675 pervenne alla sede suburbicaria di Porto e Santa Rufina.
Gaetano Moroni, Dizionario di erudizione storico ecclesiastica da San Pietro sino ai giorni nostri, Venezia, Tipografia Emiliana, 1840-1861.
Giovanni Romeo, CARPEGNA, Ulderico, in Dizionario biografico degli italiani, vol. 20, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1977. URL consultato il 15 aprile 2015.