夏洛蒂·勃朗特出生于英国北部，父亲是当地圣公会的一个穷牧师，母亲是家庭主妇。夏洛蒂·勃朗特排行第三，有两个妹妹，即艾米莉·勃朗特和安妮·勃朗特，也是著名作家，因而在英国文学史上常有“勃朗特三姐妹”之称。
夏洛蒂·勃朗特的童年生活很不幸。1821年，即她5岁时，母亲便患癌症去世。父亲收入很少，全家生活既艰苦又凄凉。好在父亲是剑桥圣约翰学院的毕业生，学识渊博，他常常教子女读书，指导他们看书报杂志，还给他们讲故事。使她们从小就对文学产生了浓厚的兴趣。
1824年，姐姐玛丽亚和伊丽莎白被送到一所寄宿学校去读书，不久夏洛蒂和妹妹艾米莉也被送去那里。那里的条件极差，教规却非常严厉，孩子们终年无饱食之日，又动辄要受体罚，每逢星期天，还得冒着严寒或者酷暑步行几英里去教堂做礼拜。由于条件恶劣，第二年学校里就流行伤寒，夏洛蒂的两个姐姐都染上此病，被送回家后没几天都痛苦地死了。这之后，父亲不再让夏洛蒂和艾米莉去那所学校，但那里的一切已在夏洛蒂的心灵深处留下了可怕的印象。她永远忘不了这段生活，后来在她的小说《简·爱》中，她又饱含着痛切之情对此作了描绘，而小说中可爱的小姑娘海伦的形象，就是以她的姐姐玛丽亚为原型的。
夏洛蒂回到家里后，和妹妹们一起学音乐，弹琴、唱歌，画画，而最使她们感兴趣的却是学习写作。面对荒野任凭想象力驰骋，编写离奇动人的故事。当时夏洛蒂14岁，已写了许多小说、诗歌和剧本，尽管还很幼稚，但已表现出相当厚实的文学素养和丰富的想象力。可以说为她往后在文坛上一举成名作了充分准备。
15岁时，夏洛蒂进伍勒小姐在罗海德办的学校读书。几年后，她为了挣钱供弟妹们上学，又在这所学校里当了教师。她一边教书，一边继续写作。1836年，也就是在她20岁时，她大着胆子把自己的几首短诗寄给当时的桂冠诗人骚塞。然而，得到的却是这位大诗人的一顿训斥。骚塞在回信中毫不客气地对她说：“文学不是女人的事情，你们没有写诗的天赋。”这一盆冷水使夏洛蒂很伤心，但她并没有因此而丧失信心，仍然默默地坚持写作。
1838年，夏洛蒂离开伍勒小姐的学校。第二年，她到有钱人家里担任家庭教师。这一职业在当时是受歧视的，而夏洛蒂更是亲身体验了作为一名家庭女教师的辛苦与屈辱。她在当时给妹妹艾米莉的一封信中这样写道：“私人教师……是没有存在意义的，根本不被当作活的、有理性的人看待。”所以，她很快就讨厌甚至憎恶家庭教师这一行当了。她在1839年和1841年分别当过两次家庭教师，但每次都只有几个月的时间，因为她忍受不了。
也就是在这两年里，有人向夏洛蒂求婚：一次是她的一个女友的哥哥，另一次是一位年轻的牧师。但是，这两次求婚都被她拒绝了，原因是她认为他们并不是真正爱她，只是按传统要娶个妻子而已。
夏洛蒂和艾米莉都不愿离开家到外面去谋生，但仅靠父亲的收入又无法生活，于是她们便想在本村办一所学校，教当地孩子读书，她们都想教法语，可是她们的法语并不好。这时，在她们家里帮助照料家务的姨妈挺身而出，拿出她所有的积蓄，让姐妹俩到布鲁塞尔去攻读法语。
这样，她们就进了布鲁塞尔的一所法语学校。这所学校是由一对姓埃热的夫妇办的，并由埃热先生亲自教授法语。埃热先生的法国文学造诣很深，勃朗特姐妹俩在他的教诲下，仅用一年时间，就掌握了法语基础知识，还阅读了大量法国文学名著，了解了各种流派作家的创作风格和艺术特点。但是，对夏洛蒂来说，在布鲁塞尔的一年间，给她留下最深刻印象的却是埃热先生本人。他不仅学识渊博，聪明过人，还有一种对年轻女子非常有吸引力的男性气，即容易激动，有点粗鲁，但十分率直、爽快。夏洛蒂内心已爱上这个有妇之夫，但她始终没有明确表露。埃热先生对她则全然无心，所以她就把这种微妙的情感一直压在自己心里。
从布鲁塞尔回国后，夏洛蒂便和两个妹妹一起开始筹办学校，可是，她们万万没有想到，竟然没有一个学生来报名入学，等来的只是上门收税的官员。
办学的理想破灭了。夏洛蒂觉得，写作也许还有出路。1845年秋天，她偶然读了妹妹艾米莉写的一些诗，突然想到她们三姐妹可以合出一本诗集。于是她们商量之后，每人拿出一些诗合在一起，用当时已去世的姨妈留下的一些钱自费出版了一本诗集。分别用了三个假名：柯勒·贝尔、埃利斯·贝尔和阿克顿·贝尔。尽管她们的诗写得很美，却没有人注意，出版后只卖掉了两本。
但是，诗集的出版对她们来说总是一件大事。她们的创作热情受到了激励，于是三姐妹又开始埋头写小说。这时，夏洛蒂已三十岁。她花了将近一年时间，写成一部长篇小说，取名《教师》；妹妹艾米莉和安妮则分别写了长篇小说《呼啸山庄》和《艾格妮丝·格雷》。她们把三部小说一起寄给出版商。不久，出版商回复她们说，《呼啸山庄》和《艾格妮丝·格雷》已被接受，但夏洛蒂的《教师》将被退回。
这对夏洛蒂来说可是个不小的打击。但她没有退缩，反而憋着一股气又开始写另一部长篇小说。这就是《简·爱》。
《简·爱》中的人物和情节，大多是她在生活中经历过或者非常熟悉的，再说她又充满了激情，所以写作进度很快，不到一年就脱稿了。稿子交出去后，令出版商大为惊喜，通宵不眠地审读。最后，出版商认定它是一部杰作，决定马上出版。就这样，两个月后，《简·爱》（1847）就问世了，而两个妹妹的作品此时还在印刷之中。
不久，三姐妹的三部作品全部问世。当时的英国文坛大为震惊，因为三姐妹的三部长篇小说都非常出色，尤其是夏洛蒂的《简·爱》（初版时作者署名为柯勒·贝尔），更是引起轰动，大街小巷里都在谈论这部小说，人们还到处打听和猜测，作者到底是谁？
勃朗特三姐妹出了名，但是不久，家里就发生了一连串不幸事件。1848年9月，她们的弟弟患病去世。三个月后，艾米莉染上结核病，相继去世。安妮得病后拖了5个月，也离开了人间。
夏洛蒂深受打击，她只有全身心投入写作，才能暂时遗忘内心的悲痛。她埋头写长篇小说《谢利》。《谢利》使她再一次获得巨大成功。
1852年，当时夏洛蒂已36岁，他父亲的助手尼古拉斯牧师向她求婚。尽管她父亲并不同意，但夏洛蒂认为尼古拉斯是真心爱她的，她自己也喜欢尼古拉斯，于是说服了父亲，于1854年6月和尼古拉斯结婚。