Charles Bronson był synem Mary Valinsky, Amerykanki litewskiego pochodzenia, i Waltera Buchinskiego, polsko-litewskiego imigranta. Spędził dzieciństwo w Pensylwanii. Po drugiej wojnie światowej postanowił zostać artystą. Pracował najpierw dla miejscowej grupy teatralnej. Grał małe role w teatrze Pasadena Playhouse (Kalifornia, USA). W 1949 roku dostał pierwszą serialową rolę ("Fireside Theatre"), ale ważniejszą była dopiero ta w filmie "Gang War". Pewną popularność uzyskał grając w serialu "Man with a Camera". W 1960 roku wystąpił w jednej ze swoich najważniejszych ról - Bernardo O'Reilly'ego w "Siedmiu wspaniałych".
W następnych latach grał, podobnie jak Eastwood, w Europie.
Jednak to kreacja w filmie Sergio Leone pt. "Pewnego razu na Dzikim Zachodzie" stała się przebojem. Bronson zagrał mężczyznę zwanego "Harmonijką". W latach 70. powrócił do Stanów. Najważniejsza produkcja tego czasu to "Życzenie śmierci", która doczekała się później kilku sequeli. W tych latach pracował również ze swoją długoletnią partnerką życiową, Jill Ireland, której śmierć na raka w 1990 roku boleśnie przeżył.
Bronson był wyspecjalizowany w rolach małomównych twardzieli, nierzadko pokrzywdzonych przez los, samotnych mścicieli, weteranów, policjantów czy rewolwerowców. Typowymi są również niekonwencjonalne (często polskie) nazwiska jego bohaterów. Jego osobę ustawia się w jednej linii z Lee Marvinem, Steve'em McQueenem czy też Clintem Eastwoodem. Bronson był obok tych aktorów pionierem wczesnego, typowego filmu akcji (obchodzącego się wówczas jeszcze bez muskulatury bohaterów polegających na stalowych dłoniach i instynkcie drapieżnika) rodzącego się w późnych latach 60. Od lat 80. gwiazda Bronsona poczęła powoli gasnąć. Coraz częściej występował w drugorzędnych rolach. Mimo tego i mimo zlekceważenia przez krytykę Charlesa Bronsona można nazwać ikoną filmu akcji, jego bohaterowie, jak np. Joseph Wladislaw z "Parszywej dwunastki", znalazły swoje miejsce w pamięci widzów.