Шарлотта Генсбур родилась 21 июля 1971 года в Лондоне, в семье знаменитого певца, режиссёра и актера Сержа Генсбура и актрисы и певицы Джейн Биркин. Начала свою актерскую карьеру во Франции, сыграв дочь героини Катрин Денев в фильме 1984 года «Слова и музыка». Уже через два года начинающая актриса получила главную премию во французском кинематографе Сезар как самая многообещающая исполнительница за роль в семейной драме Клода Миллера «L’Effrontée». Внешность Шарлотты Генсбур послужила прообразом для создания образа главного протагониста видеоигры Silent Hill 3 — девушки-подростка Хизэр Мэйсон.
