2010: Successo ai Giochi Olimpici Giovanili

Come prima competizione dell'anno, partecipa alla prima gara del Campionato di Serie A1, tenutasi a Firenze; la GAL Lissone batte la Brixia Brescia e arriva prima. Individualmente, Carlotta svolge una buonissima trave che frutta alla squadra 14.650 punti. La settimana seguente, il 27 e 28 febbraio, prende parte e vince il Campionato Interregionale di Categoria.[6] A marzo compete al Trofeo Città di Jesolo, un quadrangolare con Russia, Giappone e Gran Bretagna. Compete in tutti e quattro gli attrezzi e arriva decima nella classifica generale con 54.500 punti (ed è la terza classificata italiana, dietro ad Erika Fasana e Andrea Foti). L'Italia (221.500), in una competizione vinta dalla Russia per pochi decimi di scarto (223.250), chiude al secondo posto precedendo Giappone (217.750) e Gran Bretagna (202.800). All'ultima giornata del campionato di Serie A1 a Genova, la GAL Lissone perde lo Scudetto, che viene vinto dalla Brixia Brescia.[9] Agli Europei juniores di Birmingham, Carlotta partecipa insieme alle compagne di squadra Erika Fasana, Francesca Deagostini, Giulia Leni (e Andrea Foti, impossibilitata a partecipare a causa di un risentimento muscolare). L’Italia juniores si aggiudica la medaglia di bronzo a squadre nella gara di apertura (164.700), mentre individualmente la Ferlito si qualifica settima nel concorso individuale (53.725) e quarta alla trave (14.050).[10] Una caduta alla trave durante entrambe le finali le costano l'ottavo posto (individuale: 52.200 - trave: 12.500).

In occasione della finale al concorso generale ottiene il pass per i primi Giochi Olimpici Giovanili. Sono i giochi olimpici giovanili di Singapore del 2010 a consacrare Carlotta tra le migliori ginnaste a livello internazionale. Durante le qualifiche ottiene il terzo posto nel concorso generale e centra l'accesso a tutte e quattro le finali di specialità. Il 19 agosto vince la medaglia di bronzo nel concorso generale con il punteggio di 55.300 dietro la russa Viktoria Komova e la cinese Tan Sixin. Il 21 agosto partecipa alla finale alle parallele asimmetriche dove un piccolo errore non la fa andare oltre la sesta posizione. Lo stesso giorno vince la medaglia di bronzo al volteggio dietro la russa Viktoria Komova e la spagnola Vargas. Il 22 agosto vince la medaglia d'argento nella finale alla trave, dietro la cinese Sixin, con una prova perfetta priva di imperfezioni e ottenendo il suo record personale (14.825 punti). Con 3 medaglie (due di bronzo e una d'argento), risulta l'atleta più medagliata di tutta la spedizione CONI a Singapore.