Auf den ersten Blick unnahbar und kühl wirkend, hat Charlotte Rampling eines der interessantesten Gesichter im Film. Stets abschätzend aber auch lockend wirkende Augen, ein lang gezogener spitzer Mund und hohe Backenknochen unterstützen die erotische Magie von Rampling, die als Model anfing und auf mittlerweile berühmten Fotos von Helmut Newton und Cecil Beaton verewigt ist. In den relativ wenigen Filmen, in denen sie zunächst spielte, trat sie oft in provozierenden Rollen auf, so als nacktes Opfer von KZ-Schergen und SS-Offizieren in dem in Italien verbotenen "Der Nachtportier".

Rampling, die nie eine Schauspielausbildung abschloss, zog in den 60ern mit einer Popgruppe durchs Land, trat in einem winzigen Part in Richard Lesters "Der gewisse Kniff" auf und wurde von Luchino Visconti entdeckt, der ihr in dem Ruhrdynastie-Drama "Die Verdammten" die Rolle der Schwiegertochter anvertraute. Seitdem spielte Rampling vorwiegend in Europa, z.B. mit Sean Connery in der Utopie "Zardoz" oder als Opfer einer Entführung in "Das Fleisch der Orchidee". Sie überzeugte als Femme fatale in der Raymond-Chandler-Verfilmung "Fahr zur Hölle, Liebling" und war die unvergessliche Geliebte des Regisseurs in Woody Allens "Stardust Memories". Für den japanischen Regisseur Nagisa Oshima spielte sie in "Max, mon amour" eine erotische Dreiecksgeschichte zwischen einer Frau, deren Ehemann und einem Affen.

Nach mehreren Jahren relativ weniger Filme (u.a. ein australisches Farmerdrama neben dem von ihr verführten Russell Crowe) war Rampling 2000 wieder in "Signs and Wonders" als Ex-Frau von Stellan Skarsgard zu sehen, die sich nach der Scheidung in einen Griechen verliebt. Ihre bemerkenswertesten Filme der letzten Jahre entstanden jedoch unter der Regie von Frankreichs Regie-Shooting-Star François Ozon: In "Unter dem Sand" (2000) spielte Rampling eine Professorin, deren Mann während des gemeinsamen Sommerurlaubs spurlos verschwindet. Drei Jahre später suchte Rampling als Sarah Morton, britische Krimiautorin mit Schreibblockade, in "Swimming Pool" das französische Landhaus ihres Verlegers auf, wo kurz darauf auch dessen sexuell überaus aktive Tochter (Ludivine Sagnier) erscheint und zur Erweckung Sarahs beiträgt.

In der Folgezeit absolvierte Rampling vor allem kürzere Auftritte in Filmen verschiedener Genres, wie etwa in Norman Jewisons Thriller "The Statement", in dem ihr Filmehemann Michael Caine das Fürchten lernen darf. Sie war in der europäischen Koproduktion "Die Hausschlüssel" des Italieners Gianni Amelio ebenso zu sehen wie in Enki Bilals Sci-Fi-Märchen "Immortal". In "Basic Instinct 2" spielte sie eine sanft-naive Psychologin, deren Schützling David Morrissey Sharon Stone verfällt.

Charlotte Rampling war mit dem Musiker Jean-Michel Jarre und dem Bildhauer Bryan Southcombe verheiratet. 2001 wurde sie vom People Magazine unter den 50 schönsten Menschen geführt.