Шарлотта Генсбур родилась 21 июля 1971 года в Лондоне. Она дочь певца и режиссера Сержа Генсбура и актрисы Джейн Биркин.
В 1984 году состоялся кинодебют Генсбур в картине «Слова и музыка», в которой играли звезды — Катрин Денев и Кристофер Ламберт. А всего в 14 лет Шарлотта удостилась премии «Сезар» в номинации «Самая многообещающая актриса» за воплощение главной героини фильма Клода Миллера «Дерзкая девчонка».
Однако ранний успех, а также пристальное внимание публики и СМИ не сбили Генсбур с пути, и 90-е годы обернулись для нее уже международным успехом, после того как на экраны вышел фильм ее дяди Эндрю Биркина «Цементный сад». А 2000-й год принес ей второго «Сезара» уже как лучшей актрисе второго плана за фильм «Рождественский пирог».
На сегодня в ее фильмографии около 80 работ. А среди наград не только упомянутый выше «Сезар», но и приз «Канского кинофестиваля», кинопремия «Незвисимый дух» и премия «Святого Георгия». Широкому кругу зрителей она известна благодаря ролям в «Джейн Эйр», «Нимфоманке», «Антихристе», «Меланхолии» и «Пассажирах ночи».
«В моей карьере были фильмы, в которых «надо было» сняться, ну или мне казалось, что это не такая уж плохая идея. Но причины для этого решения всегда были так себе. И это всегда оказывалось ошибкой. Я просто не могу делать фальшивку! Мне жизненно необходимо быть искренней», — отмечала она в одном из интервью.
Кроме того, еще в середине 80-х Генсбур начала пробовать себя в музыке. На данный момент в ее дискографии пять альбомов. Она отмечала, что все ее песни — это «честный процесс», и своим творчеством она пыталась убедить прежде всего себя.
«По натуре я скорее параноик. Если во всем зрительном зале на моем концерте будет хотя бы один скучающий человек, это будет точить меня изнутри», — говорила Генсбур.
С 1990-х годов Шарлотта состоит в незарегистрированном браке с актером и режиссером Иваном Атталем. У пары трое детей — сын Бен и дочери Алис и Джо.
