Malheureusement, son père décède quand il avait dix ans, laissant durant la Grande Dépression la famille dans la précarité. Ses frères ainés étant sous les drapeaux, pour aider financièrement sa famille, il rejoint les mines de charbon non loin de Pittsburgh, d'abord au bureau des mines, puis adolescent, il descend à la mine où il trima comme un forçat pour un dollar pour chaque tonne de charbon extraite.

Pour autant, il parvient à finir ses études, il a été le premier membre de la famille à obtenir son diplôme d'études secondaires, il parlait lituanien, le russe, et l’anglais.

Après avoir risqué sa vie dans un éboulement, (depuis cet évènement, il avait eu une réelle peur des espaces clos), il quitte les houillères en 1943, et entre dans l'armée de l'air des États-Unis et sert comme mitrailleur aérien dans le 760th Escadron d'entraînement au tir flexible, puis comme membre d'équipage du Boeing B-29 Superfortress où il effectua 25 missions. Il a reçu un Purple Heart pour les blessures reçues au combat.

De retour à la vie civile en février 1946, il se rend à Philadelphie et s’inscrit au G.I. Bill, une loi qui fournit aux soldats démobilisés de la Seconde Guerre mondiale appelés les G.I. des formations professionnelles ainsi qu'une année d'assurance chômage. Il s'inscrit donc à la Hussien Art School, dans la section dessin et arrondit ses fins de mois grâce à des petits boulots comme entre autres, aide boulanger dans une boulangerie industrielle où il travail le matin, ce qui lui permet de suivre ses cours de dessin dans la journée.

Dans le même temps, il entretien son corps d'athlète dans des salles de gym des environs. Durant cette période, il est invité dans la troupe de théâtre la Plays and Players où il joue des petits rôles dans divers pièces.

Sur recommandation d’un ami Joe Roman il entre à l’école de théâtre de la directrice du Bessie V. Hicks school of Drama qui accepte comme élève ce curieux personnage. C’est dans cet endroit qu’il rencontre une jeune fille de 18 ans Harriet Tendler qu’il épouse en 1949, ils ont eu deux enfants Suzanne et Anthony avant de divorcer en 1967.

La même année il se rend en Californie, il est admis au célèbre théâtre de Pasadena Playhouse et se fait remarquer dans « The Great Highway » d’August Strindberg.

En 1951 on lui présente le réalisateur Henry Hathaway, ce contact abouti à son premier rôle (sous son patronyme) celui du marin polonais Wascylewski aux côtés de Gary Cooper dans « La marine est dans le lac ». Pas toujours crédité à ses débuts on le voit toute fois interprété un docker musclé « Dans la gueule du loup » (1951) de Robert Parrish avec Ernest Borgnine et Broderick Crawford; un sous marinier dans « Le sillage de la mort » (1952) de Lew Landers avec Mark Stevens et Dorothy Malone.

Son visage taillé à la serpe, de petits yeux clairs au regard perçant , les traits burinés, une musculature de forçat le vouent à des rôles stéréotypés de brute, Charles Bronson a tout du félin et ses origines slaves lui ont permis d’être crédible dans toutes sortes d’ethnies avec peu de mots mais beaucoup d'actions .

Dans son premier western « Le cavalier traqué » (1954), André De Toth lui offre le rôle d’un hors-la-loi haineux, qui veut la peau de Randolph Scott ; et trouve son premier rôle d’indien celui de l’apache Hondo qui trahi les siens dans « Bronco Apache » (1954) de Robert Aldrich avec Burt Lancaster très crédible dans son rôle d'Apache révolté mais qui finit par s'humaniser.

Charles Bronson et Rod Steiger - Dans le film de 1957 : Le Jugement des flèches.

Il enchaine dans la même veine « L’aigle solitaire » (1954) de Delmer Daves, il crève littéralement l’écran et impressionne la critique, en véritable sociopathe, il incarne un guerrier fourbe et rusé, le Capitaine Jack redoutable chef Modoc qui fait régner la terreur dans l'Oregon avec Alan Ladd en pacificateur ; et pour Samuel Fuller l’impérial chef Sioux Blue Buffalo dit bison bleu dans « Le jugement des flèches » (1956) avec Ralph Meker et Rod Steiger.

Un rôle différent mais un très beau rôle celui d’un G.I dans « L’enfer des humains » (1958) de Kenneth Crane, il campe un criminel cynique en garnison en Allemagne qui tombe amoureux d'une jeune fille Ilsa (Violet Rensing) et découvre que son frère (Richard Jaeckel) fait partie d'une organisation nazie qui fomente un complot contre le général Eisenhower.

Fin des années 60, au zénith de sa carrière, il commence une fructueuse collaboration avec John Sturges qui lui confie le rôle d’un militaire métis victime du racisme dans « La proie des vautours » (1959) avec Frank Sinatra, Steve McQueen et Gina Lollobrigida ; celui de Bernardo le tireur d’élite mexicano-irlandais, où sa rugosité naturelle y fait merveille, surtout quand il s’adoucit auprès de petits muchachos dans « Les sept mercenaires » (1960) qui défendent un village mexicain fréquemment attaqué et pillé par une troupe de bandits dirigé par leur chef, Calvera, (Eli Wallach), avec une excellente distribution : Yul Brynner, Steve McQueen, James Coburn, Robert Vaughn, Brad Dexter et Horst Buchholz ; Danny le roi du tunnel claustrophobe dans « La grande évasion » (1963) un film de guerre tiré d’un fait réel où 250 prisonniers tentent une évasion en masse en creusant trois tunnel avec les principaux protagonistes ; Steve McQueen, James Coburn, Richard Attenborough et James Garner.

Et pour Robert Aldrich, il incarne Joseph T. Wladislaw l’un des « Douze salopards » (1967) douze criminels tous condamnés à mort, se voient proposer une mission suicide qui pourra leur valoir une amnistie, attaquer un château en France, où se sont installés une trentaine de hauts généraux nazis et en tuer le plus possible avec entre autres, Telly Savalas, Lee Marvin ,Jim Brown, John Cassavetes et Donald Sutherland.

Henri Verneuil signe le superbe drame « La bataille de San Sebastian » (1967) un faux prêtre (Anthony Quinn) va prendre la défense d'un petit village mexicain rançonné sans cesse par des indiens Yakis qui pillent leurs ressources, menés par leur chef Lance d'or (Jaime Fernández) et son bras-droit, le métis haineux nommé Teclo (Charles Bronson).

Puis c’est le célèbre western spaghetti, « Il était une fois dans l’Ouest » (1968) une œuvre imposante sur une musique d’Ennio Morricone et réalisé par Sergio Leone, il campe un mystérieux vengeur anonyme et taciturne, mi-homme mi-spectre qui poussera un tueur d’enfant sans scrupule (Henry Fonda) dans la tombe, laconique, un sourire menaçant plaqué sur un faciès taillé au burin, Charles Bronson s’immortalise en jouant de l’harmonica, avec Claudia Cardinale, Jason Robards et Jack Elam.

Il montre l’étendu de son talent en jouant un flic américain à la dent dur dans le thriller de René Clément « Le passager de la pluie » (1969) en co-vedette avec Marlène Jobert qui agressée et violée par un inconnu le tue, un jour elle voit débarquer dans sa vie un type mystérieux (Charles Bronson) qui s'intéresse de très près à cette femme dont il semble tout savoir ou presque, dès lors s’installe un jeu du chat et de la souris quelque fois brutal mais qui ne l'empêche pas d'avoir un faible pour sa proie , à noter la présence de Jill Ireland épousée l’année suivante.

En 1972, il endosse à nouveau le rôle d'un terrifiant indien vengeur (rarement un acteur aura été aussi effrayant) dans « Les collines de la terreur » de Michael Winner, Chato un métis indien est provoqué racialement par un shérif local et le tue en état de légitime défense, traqué par treize hommes, dont trois violent sa femme puis l'attachent nue comme appât pour conduire Chato dans un piège, il arrive a sauver sa femme et s'enfuit dans les montagnes, commence alors une chasse à l’homme, Chato les tuera un par un d’une manière violente, sauf un pour qu’il raconte sa vengeance, avec dans les rôles principaux: Jack Palance, James Whitmore, Simon Oakland, Richard Basehart et Richard Jordan.

Dans les années 70/80 se sont principalement des rôles de policiers aux manières expéditives qu’il interpréta ; on peut citer « Le cercle noir » (1973) de Michael Winner, Lou Torrey, un flic new-yorkais enquête sur une série de meurtres qui le mènent directement à un vaste complot orchestré par un des chefs de la Mafia new-yorkaise, l'affrontement sera mortel.

C’est ensuite la saga des justiciers, un homme solitaire en marge de la société dans une série de six films. Dans le premier volet « Un justicier dans la ville » (1974) de Michael Winner, la femme et la fille (Hope Lange et Kathleen Tolan), d'un architecte Paul Kersey (Charles Bronson), sont frappées, torturées et violées par deux voyous, sa femme meurt et sa fille est traumatisée par le cauchemar qu'elle vient de vivre, le mari se transforme en vengeur implacable, un personnage froid et violent qui règle ses comptes sanglants ; une suite à ce premier volet « Un justicier dans la ville II » (1981) de Michael Winner, avec sensiblement le même scénario, Paul va à nouveau se faire justice lui-même en découvrant que la fille (Robin Sherwood) de sa nouvelle compagne Geri (Jill Ireland) été violée puis s’est suicidée. Ce sera aussi « Le justicier de minuit » (1982) de Jack Lee Thompson; « Le justicier de New York » (1984) de Michael Winner; « Le justicier braque les dealers » (1984) de Jack Lee Thompson et le dernier « Le justicier, l’ultime combat » (1994) de Allan A. Goldstein.

Au début des années 90, alors qu'il commence à être atteint de la maladie d'Alzheimer, Sean Penn lui offre un de ses derniers plus beaux rôles en 1991, celui d’un père suicidaire, marqué par la vie et la solitude dans « Indian runner » avec Dennis Hopper, Patricia Arquette et Viggo Mortensen.

En 1994 à 74 ans, fatigué et malade il se retire du monde du cinéma.

Côté vie privée : Divorcé de sa première épouse en 1967, Charles épouse en 1968, l'actrice Jill Ireland, avec laquelle il a joué plusieurs fois au cinéma. Ils eurent une fille ZuLeika (1971), et avait un fils Jason issu de son premier mariage avec David McCallum, (Jason décède d'une surdose de drogue en 1989), ils restèrent unis jusqu'au décès de Jill, le 18 mai 1990 à 54 ans, un cancer du sein lui sera fatal après six ans d'un dur combat. En décembre 1998, il épouse en troisièmes noces Kim Weeks, une ancienne employée de Dove Audio qui avait aidé Jill à produire ses livres audio. Le couple a été marié pendant cinq ans jusqu'au décès de Charles en 2003.

La maladie d'Alzheimer au cours de ses dernières années s’aggrave sévèrement. Gros fumeur il décédé d'une pneumonie à l'âge de 81 ans le 30 août 2003 au Cedars-Sinai Medical Center de Los Angeles. Il repose au cimetière de Brownsville à West Windsor, Vermont.

Star incontournable, tant au petit comme au grand écran, il est entré dans la légende pour entre autre l’inoubliable homme à l'harmonica dans « Il était une fois dans l’Ouest »…