Narozena roku 1945, Sturmer, Cambridgeshire ve Velké Británii. Jejím otcem byl Godfrey L. Rampling, vysoký důstojník NATO, vítěz v běhu na olympijských hrách v Berlíně 1936. Studovala na dívčí akademii ve Francii a později absolvovala obchodní kurz v Harrow Technical College. Než započala svou hereckou kariéru v londýnském Royal Court Theatre, věnovala se modelingu. Díky jazykovým znalostem ji do svých filmů postupně obsazovali i italští a francouzští tvůrci. Charlotte na sebe poprvé výrazněji upozornila vedlejší postavou houslistky Meredith v adaptaci románu Margaret Fosterové Dívka Georgy a rolí Elisabethy Thallmannové ve filmu L.Viscontiho Soumrak bohů. Své herecké schopnosti si vyzkoušela ve filmech nejrůznějších žánrů a kvalit, ztělesnila postavy zcela odlišných charakterů a typů. V roce 1985 byla nominována na Césara za výkon v kriminálním snímku Umřít se dá jen dvakrát, v roce 2001 jí bylo toto ocenění uděleno za celoživotní tvorbu. Charlotte Ramplingové se kromě herectví věnuje i fotografování. Jejím manželem je francouzský skladatel a instrumentalista Jean-Michel Jarre.