Antena 3 (2006-actualidad)
Desde diciembre de 2006 forma parte del equipo de Antena 3 Noticias. Durante dos temporadas presentó el informativo matinal Noticias de la mañana junto a Luis Fraga y esporádicamente las Noticias fin de semana.
En la temporada 2008-2009 pasó a presentar, junto a Matías Prats, el informativo de referencia Noticias 2. El equipo obtuvo el TP de oro al mejor programa informativo.
De ahí saltó a la edición de las 15:00 horas, donde estuvo presentando Noticias 1 durante tres temporadas. Primero, entre 2009 y 2011, junto a Roberto Arce y después, entre 2011 y 2012, junto a Vicente Vallés.
Desde el día 3 de septiembre de 2012, vuelve a presentar Noticias 2 junto a Matías Prats. Desde junio de 2013 se ha convertido en una de las colaboradoras habituales del programa Un lugar llamado mundo que presenta el productor musical Javier Limón en Europa FM donde todos los sábados, a las 17:00 horas, comenta con él la actualidad musical española e internacional en el espacio #MonicavsLimon.
En septiembre de 2014 pasa a editar y presentar junto a Matías Prats Noticias fin de semana de Antena 3. Además de las labores en la redacción de informativos, Mónica Carrillo participa en varias secciones de la web de noticias de Antena 3. En el apartado Detrás de la cámara enseña los entresijos del trabajo en televisión. Asimismo, ha realizado entrevistas a personajes relevantes en la sección En la red de Mónica denominada desde 2014 Fuera de contexto.
Desde agosto de 2016 hasta septiembre de 2017 fue la presentadora sustituta de Noticias 2 en ausencia de Vicente Vallés.
En 2017 recibió el Premio Antena de Oro.
Desde 2019 es la editora Noticias fin de semana en Antena 3
Radio
2013-2014: Un lugar llamado mundo, en Europa FM.
2016-actualidad: Más de uno, en Onda Cero.
Escritora
La luz de Candela (2014).
Olvidé decirte quiero (novela, 2016).
El tiempo todo locura (microcuentos, 2017).
La vida desnuda (novela, 2020)
El viento nos llevará (microcuentos, 2023).