Чарли Чаплин родился 16 апреля 1889 года в Лондоне, в семье артистов мюзик-холла. Вскоре после рождения Чарли его родители разошлись; дети остались на попечении матери, Ханны Хэрриетт Хилл, которая продолжала выступать в варьете. Через несколько лет она потеряла голос и в 1896 году была вынуждена оставить сцену. Братья Сид и Чарли (вместе с матерью) оказались в работном доме в Ламбете, а затем были отданы в школу для сирот и бедных детей.
Чарли впервые выступил на сцене в 1894 году, в возрасте пяти лет, заменив в программе мюзик-холла свою мать. В конце 1898 года он поступает в детскую танцевальную группу «Восемь ланкаширских парней». Позднее критики называли фильмы Чаплина «фильм-балет». На рождество 1900 года «Ланкаширские парни» участвовали в пантомиме «Золушка»; Чаплин в костюме кошки впервые получил возможность рассмешить зрителей. Весной 1901 года Чаплин уходит из «Ланкаширских парней». 9 мая 1901 года в возрасте 37 лет умирает отец Чаплина. Чарли редко посещает школу, работает продавцом газет, помощником врача, в типографии и т. д., но нигде подолгу не задерживается из-за малого возраста.
В 1903 году он (в возрасте 14 лет) получает постоянную работу в театре и роль посыльного Билли в пьесе «Шерлок Холмс». В это время Чаплин был практически неграмотным. Когда ему вручили текст роли, он боялся, что его попросят прочитать вслух несколько абзацев. Роль ему помог выучить брат Сидни.
В течение нескольких лет Чарли также играет в варьете. С 16 лет регулярно играл на скрипке по 4-16 часов в день, брал уроки у театрального дирижёра, или его знакомых.
21 февраля 1908 года получает место актёра в театральном предприятии Фреда Карно, которое поставляло готовые скетчи и пантомимы для целого ряда мюзик-холлов, и вскоре становится одним из ключевых актёров в ряде постановок (некоторые из которых он позже адаптировал для экрана).
Чаплин с труппой Карно был на гастролях в США с сентября 1910 года по июнь 1912 года. В 1912 году он на пять месяцев возвращается в Англию, а 2 октября 1912 года молодой человек приезжает вместе с труппой Карно в США и остается в этой стране. Во время одного из выступлений его замечает кинопродюсер Мак Сеннет. Игра Чарли нравится Маку, и он приглашает артиста на работу в свою студию «Кистоун Филм» (Keystone Film). 23 сентября 1913 года Чаплин заключает контракт с «Кистоун Филм» с жалованием в $150 в неделю.


Поначалу Чаплин пытается имитировать довольно грубый стиль сеннетовских комедий-экспромтов, однако успех ему приносит именно отход от этого стиля. Вскоре он становится знаменитым киноактером и начинает формировать и оттачивать свой экранный образ. Поначалу его персонаж Чез (на съёмочных «хлопушках» в сохранившихся рабочих дублях он обозначался как Chas Chaplin, Авенариус называет его «Чейс») выглядел нагловатым жуликом и ловеласом, однако постепенно в нём появляется всё больше человеческой теплоты и лиризма, который зритель привык связывать с образом Маленького Бродяги. Постепенно осваивая всё новые аспекты кинопроизводства, Чаплин перестаёт удовлетворяться только актёрской работой и уговаривает Сеннета разрешить ему самому ставить фильмы. Вскоре Чаплин начинает понимать, что работа на Сеннета ограничивает его творческие возможности, и уходит из «Кистоун».
В 1914 году Чаплин самостоятельно снимает свой первый фильм (Застигнутый дождём), в котором он выступает в качестве актёра, режиссёра, и сценариста.
Заработки Чарли быстро растут: если в 1914 году в «Кистоун» он получает $150 в неделю, то уже в 1915 году в студии «Эссеней Филм» (Essanay Film) — $1250 в неделю плюс бонус $10 000 за контракт; в 1916—1917 годах, в «Мьючуэл Филм» (Mutual Film) — $10 000 в неделю плюс $150 000 за контракт. В 1917 году Чаплин заключает со студией «Фёрст Нэшнл» (First National Pictures) контракт на $1 млн, становясь по тем временам самым дорогим актёром в истории.
Со временем он решает обрести творческую самостоятельность и в 1919 году основывает студию «Юнайтед Артистс» (United Artists) совместно с Мери Пикфорд, Дугласом Фэрбэнксом и Дэвидом У. Гриффитом.
В 1921 году Чаплин совершает путешествие в Европу. В Лондоне и Париже при его появлении собираются огромные толпы. За три первых дня в Лондоне Чаплин получил 73000 писем. В Берлине его никто не знал, в послевоенной Германии фильмы Чаплина не показывались. Второй визит в Европу Чаплин совершил в 1931 году — во время премьеры фильма «Огни большого города». В третий раз Чаплин побывал в Европе в 1936 году во время показа фильма «Новые времена».
До 1922 г. Чаплин не имел собственного дома — жил в арендованных домах, гостиницах, и клубе. В 1922 Чаплин построил свой дом в Беверли-Хиллс. В доме кроме 40 комнат был кинозал и орган.
Славу Чаплину принесло немое кино, и хотя звук появился в фильмах уже в 1927 году, Чарли остается верным старой кинотехнике ещё целое десятилетие. Первой полностью звуковой картиной Чаплина стал «Великий диктатор» — антигитлеровский фильм, снятый в 1940 году. Это был последний фильм, где используется образ бродяжки-Чарли.
В 1952 году Чаплин создает фильм «Огни рампы» — рассказ о судьбе творческого человека и о творчестве вообще. 17 сентября 1952 года он отправляется в Лондон на мировую премьеру «Огней рампы», и глава ФБР Эдгар Гувер добивается от иммиграционных властей запрета на обратный въезд актёра в страну. Чаплин поселяется в Швейцарии, в городке Веве.
В Швейцарии Чаплин пишет музыку к своим старым немым фильмам, озвучивает фильм «Золотая лихорадка».
Актёр был награждён советской Международной премией Мира в 1954 году.
В своём фильме «Король в Нью-Йорке» (1957) Чаплин всё ещё сам играет главную роль.
В 1964 году Чаплин издаёт свои мемуары, которые легли в основу биографического художественного фильма «Чаплин» (1992).
Последний фильм «Графиня из Гонконга» Чаплин ставит по своему сценарию в 1967 году; главные роли в фильме исполнили Софи Лорен и Марлон Брандо.
В 1972 году Чаплин во второй раз получил почётного «Оскара». Для этого он приехал на короткое время в США — ему дали лишь ограниченную визу. 4 марта 1975 года Чаплин был посвящен в рыцари королевой Елизаветой II.
Артист скончался 25 декабря 1977 года в своём доме в Веве.
Чаплин был женат четыре раза, у него было 11 детей.