Carlton oli John Carrickin seuraaja Uuden Etelä-Walesinliberaalipuolueen pääsihteerinä. Hänet valittiin Australian edustajainhuoneeseen vuonna 1977, ja hän toimi vuosina 1982–1983 Australian terveysministerinä. Hän istui puolustusalavaliokunnassa ulkoasiain, puolustuksen ja kaupan yhteisvaliokunnassa. Hän toimi useaan otteeseen varjoministerinä oppositiossa, esimerkiksi puolustusvarjoministerinä vuosina 1989–1990. Carlton erosi parlamentista tammikuussa 1994.
Carlton toimi vuosina 1994–2001 Australian Punaisen Ristin pääsihteerinä. Hän oli Melbournen yliopiston Julkisen politiikan keskuksen ammattilaisfellow ja Australian Strategic Policy Instituten valtuuston jäsen. Hänet nimitettiin Australian ritarikunnan upseeriksi vuonna 2001 työstään Punaisessa Ristissä ja parlamentissa.
