Pochází z umělecké rodiny, jeho matka je Janet Estevéz (rozená Templetonová) a otec Ramón Estévez, známý také pod uměleckým jménemMartin Sheen. Po Charlieho narození se rodina přestěhovala doMalibu vKalifornii, kde v Santa Monice vystudoval střední školu a krátkou dobu působil v tamnímbaseballovém týmu.
Kariéru začal v roce1984 televizními seriály. V roce1986 dostal hlavní roli ve válečném filmuČeta a o rok později si zahrál se svým otcem v dalším hollywoodském filmuWall Street.
Byl dvakrát nominován nacenu Emmy a v roce2002 získalZlatý glóbus za nejlepší výkon v televizním seriáluSpin City.
V současnosti je potřetí rozvedený, se svojí druhou manželkouDenise Richardsovou má dvě děti a se svou třetí ženou má dvojčata. Jeho otec proslul jako představitel prezidentaUSA v seriáluZápadní křídlo.
Jako jeden z mála herců je členem hnutí9/11 truth movement. V roce 2009 se často objevoval ve vysíláníAlexe Jonese a poskytl nové podněty k zamyšlení nad neštěstím 11. září 2001 v New Yorku. Internet rychle oblétlo jeho video a článek20 minut s prezidentem o jeho rozhovoru s prezidentem Obamou.
V roce2011 jej vyloučili z natáčení seriáluDva a půl chlapa kvůli problémům s drogami.[1] 17. listopadu 2015 potvrdil Sheen vtalk show televizeNBC, že jeHIV pozitivní.[2]
