1937年（昭和12年）、鎌倉市に小児科医・養老静江の次男として生まれる。4歳の時に父親を結核で亡くし、その後は小児科「大塚医院」を営む母、静江の腕一つで育てられる。栄光学園中学校・高等学校、東京大学医学部を卒業後、東京大学医学部附属病院での1年間のインターン（研修医）を務める。しかし、そこで自分が医者に向いていないことを悟った。手術の際、患者の血液型を間違える医療事故を起こしかけ、このままでは注射の薬剤まで間違えるのではないか、自分のミスは自分でなく患者に死をもたらすことに気付き、「これは大変だ」と思い、完全に自信を失った。このような医療事故を3回経験したことから、患者と接する医者の道をあきらめた。その後、精神科医を目指そうとしたが抽選に外れ、結果的に解剖学の道を志した。「医学においては死んだ人間を扱う解剖学が最も確実なものだ」と考えたのが理由だとしている。1967年（昭和42年）に東京大学大学院基礎医学で解剖学を専攻し、博士課程を修了。同年、医学博士号を取得する。博士論文の題は「ウロコ形成におけるニワトリ胎児表皮の増殖と分化」。東京大学助手・助教授を経て、1981年（昭和56年）に解剖学第二講座教授となる。この間、1971年（昭和46年）から1972年（昭和47年）にかけてオーストラリアのメルボルン大学に留学した。1989年から1993年（平成5年）は東京大学総合研究資料館館長を、1991年（平成3年）から1995年（平成7年）は東京大学出版会理事長を歴任した。
2008年6月9日、谷中霊園内にある寛永寺徳川家墓所が改葬されるにあたり、近世墓所調査団の坂詰秀一名誉団長らが発掘調査を行った。その結果、国内最大の墓誌（縦横2.9メートル、厚さ28センチ、重量5.3トン、15行189文字を刻印）や、木製フレームの眼鏡などの副葬品が出土した。遺骨から推定される身長は146センチで、江戸時代の庶民女性の平均身長144センチより高い。
本作の原作となったパトリシア・ハイスミスの自伝的小説『The Price of Salt』はクレア・モーガン名義で1952年に出版された。1990年になってようやく、『The Price of Salt』はパトリシア・ハイスミスが執筆した小説であったことが公にされた。フィルム4・プロダクションズとナンバー9・フィルムズは本作の映画化に11年を要した。ハイスミスは友人であったフィリス・ナジーに自身の小説を映画向けに脚色してはどうかと提案した。それを受けて、ナジーは『The Price of Salt』の脚色に取り掛かり、1996年に脚本の初稿を書き上げた。ナンバー9・フィルムズ所属の映画プロデューサー、エリザベス・カールセンは2004年にナジーの脚本を読み、その映画化に着手することを決めた。ハイスミスの小説の著作権を管理する人物との交渉は難航したが、2011年、カールソンは『The Price of Salt』の映画化権を獲得した。2012年5月、ジョン・クローリーが本作のメガホンを取り、ケイト・ブランシェットとミア・ワシコウスカが主演を務めることになったと報じられた。また、フィルム4・プロダクションズのテッサ・ロスが製作総指揮を務め、ナンバー9・フィルムズのエリザベス・カールセンとスティーヴン・ウーリーが製作を務めることも決まった。2013年5月、クローリーの降板を受けて、トッド・ヘインズが監督に起用された。そして、ヘインズと長年タッグを組んできた映画プロデューサーのクリスティン・ヴェイコンも製作を担当することになった。5月下旬、ワインスタイン・カンパニーが本作の北米配給権を獲得した。トッド・ヘインズはデザイナーのサンディ・パウエルから、カールセンが制作している映画の話を耳にしていたという。2013年になって、ヘインズはカールセンが新たな監督を探しているという話を聞き、自分から連絡を取ろうとしたが、その前にカールセンのほうからクリスティン・ヴェイコンを通して打診があった。ヘインズはナジーと脚本の修正を行った。2013年8月、ワシコウスカが降板し、その代わりにルーニー・マーラが起用された。マーラにオファーが来たのは『ドラゴン・タトゥーの女』（2011年公開）の撮影が終了した後だったという。マーラは脚本を気に入り、ブランシェットと共演してみたいと思ったが、『ドラゴン・タトゥーの女』の撮影に伴う疲労感ですぐにオファーを受け入れる気になれなかった。ヘインズが監督に着任し、再度マーラにオファーが来てようやく契約にサインすることができたという。2014年1月、カーター・バーウェルが本作で使用される楽曲を作曲することになった。22日、サラ・ポールソンとカイル・チャンドラーが本作に出演すると報じられた。2月、コーリー・マイケル・スミスとジェイク・レイシーの出演が決まった。3月12日、本作の撮影監督にエドワード・ラックマンが着任したとの報道があった。4月、ジョン・マガロがダニー役に起用されたと報じられた。9日、キャリー・ブラウンスタインの出演が決まった。 フィリス・ナジーの提案で、本作のタイトルは『The Price of Salt』ではなく、1990年に原作小説が再版されたときの『Carol』の方になった。その理由に関してナジーは「ハイスミス自身が『Carol』というタイトルに強いこだわりを持っていたから。」だと述べている。ヘインズはタイトルに関して「原作小説はテレーズの視点から記述されている。物語において、あらゆる欲望はキャロルに向いている。キャロルとはあまり関係のないものや不安定な感情も盛り込まれてはいる。そういったものが映画の大半でテレーズに降りかかり、新しい感情を生み出すのである。主体と客体の関係は物語の中で揺り動いているが、その不安定な関係の総体こそがキャロルなんだ。」と述べている。