Corre per la scuderia Roush Fenway Racing nelle serie Sprint Cup e Nationwide del campionato statunitense NASCAR. Nella Sprint Cup Series Edwards gareggia con la Ford Fusion n°99, sponsorizzata da Fastenal, Kellogg's, Best Buy e UPS mentre nella Nationwide Series pilota la Ford Mustang N° 60. Vinse il campionato Busch Series nel 2007 e perse il titolo Sprint Cup Series del 2011 all'ultima gara.
La carriera NASCAR
La grande occasione per Edwards venne nel 2001, quando partecipò a sette competizioni della NASCAR Craftsman Truck Series con la scuderia MB Motorsports. Il suo miglior risultato nelle sette gare fu un ottavo posto alla Kansas Speedway. Partecipò anche ad una gara delle Busch Series per la scuderia Bost Motorsports arrivando trentottesimo nella gara tenutasi presso la Gateway International Raceway. Questo fu comunque abbastanza perché Jack Roush ne rimanesse impressionato ed Edwards divenne allora, nel 2003, un concorrente delle Truck Series a tempo pieno, pilotando il Ford F-150 n°99 sponsorizzato dalla Superchips. In più vinse l'onorificenza Rookie-of-the-Tear (esordiente dell'anno) con tre vittorie e finendo ottavo nella classifica a punti alla fine della stagione. Nel 2004 mise a segno altre 3 vittorie, incluse la Florida Dodge Dealers 250 (prima gara della stagione) presso la Daytona International Speedway una delle piste più prestigiose del circuito americano. Alla fine della stagione Edwards finì quarto ai punti. Nell'agosto del 2004 debuttò nelle NEXTEL Cup Series sostituendo Jeff Burton, che lasciò la scuderia, pilotando la Ford Taurus N° 99 della scuderia Roush Racing presso la Michigan International Speedway. Finì decimo. Continuò a pilotare la Ford N° 99 per il resto del campionato 2004 della NEXTEL Cup. Inoltre corse ancora una gara delle Busch Series, questa volta per la scuderia RAB Racing di Bobby Benton alla Bristol Motor Speedway con la sponsorizzazione della Mac Tools.
2005 Nel 2005 Edwards diventò un pilota a tempo pieno sia nella NEXTEL Cup che nelle Busch Series. Aveva già vinto alcune corse in entrambe le categorie e ha fatto la storia via via che accumulava vittorie. Il 19 marzo 2005 Edwards vinse la Aaron's 312 allAtlanta Motor Speedway ad Hampton, in Georgia, segnando la sua prima vittoria nelle Busch Series. Il giorno successivo, sulla stessa pista, vinse la sua prima gara nelle NEXTEL Cup Series, battendo Jimmie Johnson per due centesimi di secondo alla Golden Corral 500. Fino ad allora nessun pilota aveva mai vinto sia la Busch che la NEXTEL Cup Series nello stesso fine settimana ad Atlanta anche se, in precedenza, l'impresa era riuscita più volte ad altri piloti su altre piste. Inoltre Edwards è diventato il primo pilota nella storia della NASCAR a cogliere la sua prima vittoria in carriera sia nella Busch che nella Nextel Cup Series nello stesso weekend e divenne l'undicesimo pilota in tutta la storia della NASCAR a vincere delle gare in tutte le tre serie principali (Sprint Cup Series, Nationwide Series e Camping World Truck Series) della NASCAR stessa.
Il 12 giugno 2005 Edwards raccolse la sua seconda vittoria in NEXTEL Cup passando per primo sotto la bandiera a scacchi alla Pocono 500 sulla Pocono Raceway a Long Pond, Pennsylvania. Ad ogni modo fu un fine settimana un po' agrodolce per Edwards, perché la gara delle Busch Series sulla Nashville Superspeedway a Lebanon, Tennessee era stata rinviata per pioggia la notte precedente e riprogrammato per quel giorno. Ancora peggio, anche le qualifiche di quella gara erano state rimandate per pioggia e nella NASCAR quando le qualifiche vengono rinviate per pioggia la griglia di partenza di una gara viene stabilita in base ai punti che i piloti hanno in classifica generale. Attraverso questo processo Edwards ottenne la pole, ma Hank Parker Jr., che sostituiva Edwards, terminò la gara ottenendo solo il 20º posto (notare che la gara si teneva a 1300 km di distanza dalla pista dove Edwards aveva corso la sera prima). Dal momento che Edwards non aveva nemmeno iniziato la gara non gli venne assegnato nessun punto e di conseguenza scese di 74 punti nella classifica a punti delle Busch Series passando dalla prima alla quarta posizione in classifica generale a punti. Edwards non si riprese mai dalla gara mancata e finì la stagione terzo ai punti, inevitabilmente molto dietro al campione della serie Martin Truex, Jr..
Edwards ottenne la sua terza vittoria del 2005 il 30 ottobre nella Bass Pro Shops MBNA 500 sulla Atlanta Motor Speedway.
Edwards raggiunge la sua quarta vittoria in Texas e diventa il decimo pilota in assoluto a vincere su quella pista ed il quinto a vincere lì con la Roush Racing. Avendo finito l'ultima parte della stagione 2004 con la vettura n°99 non poteva competere per il titolo di "Rookie of the Year" (Esordiente dell'anno) nella NEXTEL Cup, però riuscì ad ottenere il titolo di "Rookie of the Year" nelle Busch Series.
2006 Nel 2006 Carl Edwards e la Roush Racing hanno fatto fatica a tenere il passo con la concorrenza. Edwards non vinse neanche una gara nel 2006. Il suo miglior risultato fu alla Michigan Speedway dove si piazzò secondo.
2007 Il 18 maggio 2007 Edwards vinse la pole per la NEXTEL Open 2007 e, nonostante fosse stato in testa per quasi tutta la gara di 40 giri, scivolò al terzo posto negli ultimi giri, non riuscendo a cogliere la vittoria in questa gara speciale. Il 17 giugno 2007 Carl Edwards interruppe la sua serie di 52 gare senza vittorie nella Nextel Cup, vincendo la Citizens Bank 400. Poco dopo, il 23 luglio, si slogò un pollice in un tamponamento a catena di undici auto in una gara di auto "late model" sul Nebraska Raceway Park, vicino a Lincoln, Nebraska. Carl vinse la sua seconda gara della stagione 2007, e la sesta della sua carriera nella "Cup", vincendo la prestigiosa Sharpie 500 sulla Bristol Motor Speedway il 25 agosto. Durante l'intervista post-gara sulla "Victory Lane", Edwards commentò la gara dicendo: "Questa è la più grande vittoria della mia carriera". Al termine delle prime 26 gare, la "regular season" 2007, Edwards era sesto in classifica generale, con 3 372 punti, a 477 punti dal primo in classifica, Jeff Gordon. Edwards iniziò la "Chase for the Nextel Cup" 2007 al 4º posto, con 5 020 punti, sulla base delle sue due vittorie nella stagione 2007, conquistandosi un posto nella Chase dopo la sua vittoria alla Sharpie 500 a Bristol.
Edwards ha dovuto lottare nella "Chase" nonostante una vittoria, a Dover, durante la "Chase". La coppia Jimmie Johnson e Jeff Gordon, entrambi piloti della scuderia Hendrick Motorsports, dominò la "Chase for the Championship" vincendo sei delle 10 corse e finendo 1º e 2º nella classifica finale 2007. Edwards finì al nono posto in classifica finale 2007.
Il 3 novembre 2007 Edwards conquistò il suo primo campionato "NASCAR Busch Series" terminando all'11º posto alla O'Reilly Challenge. Ciò accade nonostante i problemi nella seconda metà della stagione delle "Busch Series". Edwards divenne in assoluto il 19º campione delle Busch Series nei 26 anni delle serie nell'epoca moderna.
2008 Il 2008 è stato l'anno più forte per Edwards, che finì secondo dietro a Jimmie Johnson nelle Sprint Cup Series. Edwards vinse la Auto Club 500, la sua prima vittoria stagionale in Sprint Cup. La settimana seguente, Edwards vinse la UAW-Dodge 400, sulla Las Vegas Motor Speedway, le sue prime due vittorie di seguito dal 2005 quando vinse la Bass Pro Shops MBNA 500 sulla Atlanta Motor Speedway e la settimana dopo la Dickies 500 in Texas. Queste vittorie Edwards avrebbero poi fatto sì che Edwards si trovasse in testa alla classifica generale per la prima volta nella sua carriera.
Dopo la vittoria di Las Vegas, il 5 marzo 2008, la NASCAR penalizzò Edwards, il proprietario Jack Roush e il caposquadra Bob Osborne per delle violazioni trovato nell'ispezione post-gara. La vettura n°99 guidata da Edwards è risultata essere in violazione degli articoli 12-4-A, 12-4-Q e 20-2.1J del regolamento NASCAR 2008, nello specifico il coperchio del serbatoio dell'olio era stato tolto. Le violazioni sono state rilevate durante l'ispezione post-gara alla Las Vegas Motor Speedway il 2 marzo. Queste le sanzioni disposte dalla NASCAR: Edwards è stato multato di cento punti e privato dei dieci punti bonus guadagnati con la vittoria a Las Vegas, i quali sarebbero serviti per fargli guadagnare un posto nella "Chase for Championship". La Roush venne multata di cento punti ed Osborne venne sospeso per sei gare e multato di 100 000 dollari.
Quando Edwards era in testa alla Kobalt Tools 500, cercando la sua terza vittoria consecutiva, al giro 274 la sua auto iniziò a fumare e la sua squadra diagnosticò il problema in una rottura alla trasmissione. Edwards finì 42º. Il 7 aprile vinse la Samsung 500 sulla Texas Motor Speedway, quella fu la sua terza vittoria stagionale.
Il 2 maggio Edwards annunciò di avere firmato un contratto pluriennale per restare con la "Roush Fenway Racing". Venne anche annunciato che la Aflac sarebbe stata lo sponsor fisso della vettura n°99 nel 2009. Questo fu il più importante contratto di sponsorizzazione che la Roush Fenway Racing avesse mai firmato. Il 3 agosto, Carl ottenne la sua quarta vittoria della stagione nella NASCAR Sprint Cup vincendo a Pocono, dopo un rinvio per pioggia e dopo essere quasi rimasto a secco di carburante. Il 17 agosto Carl Edwards dominò la "3M Performance 400" sulla Michigan International Speedway cogliendo la sua quinta vittoria stagionale e superando il suo record di vittorie in una singola stagione (quattro nel 2005). Il 24 agosto, Carl Edwards guadagnò un'altra vittoria vincendo la famosa Sharpie 500 alla Bristol Motor Speedway, seconda vittoria consecutiva e sua sesta stagionale. Il 26 ottobre Edwards ottenne la sua settima vittoria stagionale vincendo la "Pep Boys Auto 500" ad Atlanta. Il 2 novembre Edwards raggiunse Kyle Busch in testa alla classifica piloti, vincendo la sua seconda Dickies 500 in Texas, sua ottava vittoria stagionale. Ora era dietro al leader Jimmie Johnson di soli 160 punti. Il 9 novembre, a Phoenix, Edwards arrivò quarto e la gara fu vinta da Johnson che in virtù della vittoria e del bonus di dieci punti per essere stato in testa per almeno un giro si portò avanti di 141 punti rispetto ad Edwards. Edwards vinse l'ultima gara della stagione in Florida portando a nove il suo record di vittorie in una singola stagione. Tuttavia questa vittoria non fu sufficiente per raggiungere in classifica Johnson, finito quindicesimo in quella gara, che rimase 69 punti sopra ad Edwards e vinse il titolo.
2009 Nella stagione 2009 della NASCAR Sprint Cup Edwards fu sponsorizzato dalla Aflac, dalla Subway per tre gare e dalla Clarin per una gara. La sponsorizzazione della Office Depot (sponsor ufficiale della NASCAR dal 2005) andò a Tony Stewart e alla sua squadra, la Stewart Haas Racing. All'inizio della stagione molti giornalisti sportivi si aspettavano una lotta tra Edwards e Johnson per il titolo del campionato piloti.