Som 9-åring flyttar Charlotte Rampling, född 1945 i Sturmer, England och dotter till en brittisk överste och en industriarvtagerska, till Fontainebleau i Frankrike, där hon växer upp. Ett par år senare återvänder hon till England där hon avslutar sina gymnasiestudier. Efter att ha rest runt i Europa börjar hon studera konst vid Royal Court School i London och jobbar samtidigt som modell.

Steget är inte långt till filmens värld, och 1964 sker debuten i Richard Lesters The Knack and How to Get It, därefter följer roller i Roger Cormans Target: Harry (1968), Luchino Viscontis La cagluta degli dei (a.k.a. The Damned, 1969) innan Rampling slår igenom stort i Liliana Cavanis uppmärksammade Nattportiern (Il portiere de notte, 1973).

Rollen, där Rampling spelar en före detta koncentrationslägerfånge som efter att de möts tretton år senare återupptar ett sado-masochistiskt förhållande till sin nazistiske fångvaktare (Dirk Bogarde), leder till att hon får rykte om sig att inte backa för kontroversiella roller. Hon får därmed möjlighet att arbeta med regissörer som John Boorman, Patrice Chereau, Sydney Lumet, Claude Lelouch, Woody Allen och Nagisa Oshima.

På 90-talet försvinner Charlotte Rampling med några få undantag från vita duken, men hon gör en prisad comeback i François Ozons Under sanden (Sous le sable) år 2001, och samarbetet med Ozon fortsätter i och med Swimming Pool två år senare.