Né Charles Buchinski le 3 novembre 1921 à Ehrenfeld en Pennsylvanie dans une famille d'immigrés lituaniens, Charles Bronson commence en travaillant dans des mines de charbon. Après avoir effectué son service militaire pendant la Seconde Guerre mondiale, il étudie la comédie en Californie avant de débuter au cinéma dans les années cinquante, où son visage très typé et sa musculature de boxeur le vouent durablement aux rôles de "durs" tout au long d'une carrière qui s'étale sur près de quarante ans.
D'abord cantonné aux séries B où divers cinéastes exploitent son physique imposant et monolithique, Charles Bronson apparaît également chez Robert Aldrich, dans Bronco Apache ou chez Samuel Fuller dans Le Jugement des fleches.
C'est en 1960 qu'il a pour la première fois l'occasion de se distinguer, dans Sept mercenaires de John Sturges et trois ans plus tard, sous la direction du même réalisateur, aux côtés de Steve McQueen dans La Grande évasion. Présent au générique de Propriété interdite de Sydney Pollack, Charles Bronson accède définitivement à la célébrité en 1967 en campant l'un des Douze Salopards pour Robert Aldrich.
Devenu une star internationale, l'acteur multiplie alors les productions de premier plan, partenaire d'Alain Delon dans Adieu l'ami de Jean Herman et surtout chez Sergio Leone, dans Il était une fois dans l'Ouest, où son interprétation de l'Homme à l'Harmonica face à Henry Fonda et Claudia Cardinale sur la légendaire musique d'Ennio Morricone reste sans doute son rôle le plus célèbre sur grand écran.
Marié à l'actrice Jill Ireland, Charles Bronson tourne par la suite à plusieurs reprises seul ou avec son épouse dans des films où ses compositions se font de plus en plus stéréotypées, à l'image du héros archétypal qu'il incarne en 1974 pour Michael Winner dans Un Justicier dans la ville.
L'acteur qui souffrait depuis la fin des années 90 de la maladie d'Alzheimer s'est éteint en 2003 des suites d'une pneumonie.
Père de trois enfants, Charles Bronson, qui s'était progressivement éloigné des plateaux de cinéma, avait auparavant signé un retour remarqué en 1991 dans l'Indian Runner de Sean Penn, où muré dans son silence et sa solitude, il avait créé pour l'occasion une mémorable figure paternelle.