Чарлз Бронсън е роден на 3 ноември 1921 г. в Иренфелд, Пенсилвания, като Чарлз Денис Бючински. Той е 11-ото от 15 деца в семейство с литовски корени, а баща му е имигрант и миньор. Още на 16 години започва работа във въглищните мини, на нощни смени, срещу един долар на тон въглища. По-късно описва Скуптаун като място, където човек вече е загубил всичко.

През 1943 г. е мобилизиран в американската армия. Първоначално кара кухненски камион, а после служи като стрелец на опашната картечница на бомбардировач B-29 в Тихия океан. След войната не се връща в мините, учи изкуство във Филаделфия и постепенно се насочва към театъра. На екран дебютира през 1951 г. във филма „Ти си във флота сега“, а през 1954 г. за първи път е изписан като Чарлз Бронсън във „Ударът на барабана“. Промяната на фамилията се свързва с антиславянските настроения от времето на маккартизма.

В началото на 60-те години вече не е само актьор за второстепенни роли. Участва във „Великолепната седморка“, „Голямото бягство“ и „Мръсната дузина“, които го превръщат в разпознаваемо лице на военния и уестърн жанра. Международният пробив идва в Европа. В „Имало едно време на Запад“ на Серджо Леоне играе мълчаливия Хармоника — герой, който говори малко, но носи цялата си история в погледа и присъствието. През 1972 г. анкета на Холивудската асоциация на чуждестранната преса го определя за най-касовата звезда извън САЩ. В Италия получава прякора „Ил Бруто“, а във Франция — „свещения монстър“.

В Америка големият успех идва с „Смъртно желание“ през 1974 г. Бронсън играе архитекта Пол Кърси, чийто живот се разпада след нападение срещу семейството му. Героят започва сам да преследва престъпници, а филмът превръща личното отмъщение и градското насилие в център на обществен спор. Ролята му носи огромна популярност, но го заключва в образа на суровия мъж, който решава проблемите с оръжие. Самият актьор не се възприема единствено като екшън звезда.

Бронсън е женен за актрисата Джил Айрлънд от 1968 г. до смъртта ѝ от рак през 1990 г. Двамата се запознават покрай снимките на „Голямото бягство“ и по-късно работят заедно в 11 филма. След смъртта ѝ той се жени за актрисата Ким Уикс през 1998 г. Чарлз Бронсън умира на 30 август 2003 г. в Лос Анджелис на 81-годишна възраст. Остават десетки роли и необичайна холивудска история — на човек, тръгнал от въглищна мина, преминал през войната, започнал от малки роли и станал звезда едва когато наближава 50-те си години.