Родилась 5-го февраля 1946-го года, в Эсексе, Англия.

Она дочь художницы и полковника, позднее ставшего одним из командующих сил НАТО в Европе.

Училась в элитарных учебных заведениях Англии и Франции, поскольку в 1955 семья переехала в Фонтенбло. Как многие отпрыски обеспеченных родителей в 60-е, Шарлотта с ранних лет впитала «носившийся в воздухе» дух бродяжничества и свободы и в 17 лет уже колесила по Испании с группой молодых музыкантов, а в 1964 начала карьеру манекенщицы и фотомодели, сотрудничала с телекомпанией BBC.

Шарлотта окончила академию искусств Jeanne d'Arc Academie pour Jeunes Filles в Версале, а также – школу St. Hilda's School в Англии.

В юности Шарлотта не всегда вела добропорядочный образ жизни – кроме беспробудного веселья, компанию ее друзей сопровождали наркотики, алкоголь и прочие излишества. После – Шарлотта вспоминала о том, что все это было чрезвычайно весело, однако слишком бесшабашно.

Периодически актриса играла интересные, но спорные роли.

В 1969-ом году она сыграла роль молодой женщины, отправленной в концентрационный лагерь. Этот персонаж не просто удался, более того, он превратил Шарлотту в узнаваемую актрису – с собственным стилем (позже она еще несколько раз сыграла подобные роли, например, в 1974-ом году она появилась в фильме «Ночной портье»).

Во все времена актриса говорила о том, что исполняет не просто роли в хороших фильмах. Одновременно – она воспринимает кино и как возможность сломить какие-то собственные комплексы, барьеры, странности, а также – способность отыскать ответы на многие вопросы.

В конце семидесятых – в начале восьмидесятых Шарлотта обрела популярность в Америке, появившись в таких фильмах, как "Farewell, My Lovely» и в созданном Вуди Алленом «Stardust Memories» (1980).

Личная жизнь Шарлотты складывалась соответственно ее предпочтениям и образу жизни. В 1972-ом году она вышла замуж за одного из актеров, от которого родила сына Барнабе. Однако через четыре года развелась с ним. В 1978-ом году актриса вышла замуж снова – на этот раз за успешного французского композитора Жана-Мишеля Жарра, с которым прожила вплоть до 1997-ого года (композитор оказался увлекающимся и не отказывался от общения со многими женщинами одновременно). От этого брака актриса имеет еще двух детей — сына Давида и дочь Эмили. Второй брак актрисы распался в 1996.

Выбрав по примеру других известных актрис британского происхождения, Джейн Биркин и Жаклин Биссет, постоянным местом жительства Париж, Ремплинг много снималась у францкзских режиссеров: у Патриса Шеро в фильме «Плоть орхидеи» (1975), у Ива Буассе в «Сиреневом такси» (1977), у Клода Лелуша в картине «Да здравствует жизнь!» (1984).

Однако за ней прочно закрепилась слава самой «неверной» актрисы: практически никогда она не работала с одним режиссером более одного раза. Счастливым исключением из этого правила стал Франсуа Озон, в фильмах которого «Под песком» (2000) и «Бассейн» (2003) состоялось как бы второе рождение актрисы, доказавшей свою востребованность кинематографом нового тысячелетия.

Шарлотта Рэмплинг была неоднократно отмечена разного рода премиями и удостоена престижных званий, например, в 1995-ом году ее назвал одной из Самых сексуальных особ мира, а также – в мае 2001-го года - одной из Видных представительниц высшего общества.

Актриса снялась более чем в 80 кино и телефильмах во Франции, Италии, Бельгии, Германии, Австрии, Греции, Великобритании, Канаде, Австралии, Мексике, США.

В 1976 году была членом жюри Международного кинофестиваляв Каннах, в 1997 году была членом жюри Международного кинофестиваля в Венеции, в 2006 году была председателем жюри Международного кинофестиваля в Берлине.