Po skończeniu szkoły średniej Charles zaczął pracę w kopalni po czym wstąpił do wojska by wziąć udział w II wojnie światowej. Po powrocie z frontu zaczął pobierać lekcje gry aktorskiej, a pierwszą swoją rolę zagrał w 1950 roku u boku Gary Coopera w "You're in the Navy Now".
Jedną z najsłynniejszych swoich ról Bronson zagrał w spaghetti-westernie Sergio Leone "Dawno temu na Dzikim Zachodzie". Zresztą w Europie cieszył się szczególną popularnością. Nie gardził występami w telewizji, z którą związał się pod koniec swojej kariery. Aktor był trzykrotnie żonaty z: Harriet Tendler, potem z Jill Ireland (zmarła na raka piersi po długiej chorobie w 1990 roku) oraz Kay. Bronson miał sześcioro dzieci.
W 1972 roku otrzymał Złotego Globa od Hollywoodzkiego Stowarzyszenia Prasy Zagranicznej dla najpopularniejszego aktora świata, ma też swoją gwiazdę na hollywoodzkiej Walk of Fame.