Perrault s-a născut la 12 ianuarie 1628, la Paris, într-o familie burgheză înstărită, fiind al șaptelea copil al lui Pierre Perrault și al lui Paquette Le Clerc. A urmat școli foarte bune și a studiat dreptul înainte de a se angaja într-o carieră guvernamentală, călcând pe urmele tatălui său și ale fratelui său mai mare Jean.
A luat parte la crearea Academiei de Științe, precum și la restaurarea Academiei de Pictură. În 1654, s-a mutat cu fratele său Pierre, care achiziționase postul de colector șef de taxe al orașului Paris. Când Academia de Inscripții și Belles-Lettres a fost înființată în 1663, Perrault a fost numit secretarul acesteia și a lucrat sub conducerea lui Jean Baptiste Colbert, ministrul de finanțe al regelui Ludovic al XIV-lea. Jean Chapelain, Amable de Bourzeys și Jacques Cassagne (bibliotecarul regelui) au fost de asemenea numiți.
Utilizându-și influența ca ajutor administrativ al lui Colbert, în aprilie 1667 a reușit să obțină numirea fratelui său, Claude Perrault, într-un comitet de trei persoane, Petit Conseil, din care mai făceau parte Louis Le Vau și Charles Le Brun, care au proiectat noua secțiune a Luvrului, Colonnada, construită între 1667 și 1674, care urma să fie supravegheată de Colbert. Proiectul a fost ales în detrimentul proiectelor lui Gian Lorenzo Bernini (cu care, după cum povestește Perrault în Memoriile sale, a avut relații furtunoase în timp ce artistul italian era rezident la curtea lui Ludovic în 1665) și François Mansart. Unul dintre factorii care au dus la această alegere a fost teama de costurile ridicate, iar al doilea a fost antagonismul personal dintre Bernini și membrii importanți de la curtea lui Ludovic, inclusiv Colbert și Perrault; regele Ludovic însuși a păstrat un aer public de bunăvoință față de Bernini, ordonând emiterea unei medalii regale cu portret în bronz în onoarea artistului în 1674. Cu toate acestea, așa cum Perrault descrie mai departe în Memoriile sale, regele nutrea resentimente private față de manifestările de aroganță ale lui Bernini. Regele a fost atât de nemulțumit de statuia ecvestră a lui Bernini, încât a ordonat ca aceasta să fie distrusă; cu toate acestea, curtenii săi l-au convins să o refacă în schimb, cu un cap înfățișându-l pe eroul roman Marcus Curtius.
În 1668, Perrault a scris La Peinture (Pictura) pentru a-l onora pe primul pictor al regelui, Charles Le Brun. De asemenea, a scris Courses de tetes et de bague (Curse de capete și de inele, 1670), scrisă pentru a comemora sărbătorile din 1662 organizate de Ludovic pentru amanta sa, Louise-Françoise de La Baume le Blanc, ducesă de La Vallière.
Perrault a fost ales membru al Academiei Franceze în 1671.
S-a căsătorit cu Marie Guichon, în vârstă de 19 ani, în 1672; ea a murit în 1678.
În 1669 Perrault l-a sfătuit pe Ludovic al XIV-lea să includă treizeci și nouă de fântâni reprezentând fiecare una dintre fabulele lui Esop în labirintul de la Versailles din grădinile de la Versailles. Lucrările au fost realizate între 1672 și 1677. Jeturile de apă care țâșnesc din gurile animalelor au fost concepute pentru a da impresia de vorbire între creaturi. Lângă fiecare fântână se afla o placă cu o legendă și un catren scris de poetul Isaac de Benserade. Perrault a realizat ghidul labirintului, Labyrinte de Versailles, tipărit la presa regală, Paris, în 1677, și ilustrat de Sebastien le Clerc.
Philippe Quinault, un vechi prieten de familie al familiei Perrault, și-a câștigat rapid o reputație ca libretist pentru noul gen muzical cunoscut sub numele de operă, colaborând cu compozitorul Jean-Baptiste Lully. După ce Alceste (1674) a fost denunțată de tradiționaliștii care au respins-o pentru că se abătea de la teatrul clasic, Perrault a scris în replică Critique de l’Opéra (1674) în care a lăudat meritele lui Alceste față de tragedia cu același nume a lui Euripide.
Acest tratat despre Alceste a inițiat Cearta dintre Antici și Moderni (Querelle des Anciens et des Modernes), care i-a opus pe susținătorii literaturii din Antichitate („Anticii”) și pe susținătorii literaturii din secolul lui Ludovic al XIV-lea („Moderni”). A fost de partea modernilor și a scris Le Siècle de Louis le Grand (Secolul lui Ludovic cel Mare, 1687) și Parallèle des Anciens et des Modernes (Paralela dintre Antici și Moderni, 1688-1692), în care a încercat să demonstreze superioritatea literaturii din secolul său. Le Siècle de Louis le Grand a fost scris pentru a sărbători recuperarea lui Ludovic al XIV-lea după o operație care i-a pus viața în pericol. Perrault susținea că, datorită guvernării luminate a lui Ludovic, epoca actuală era superioară din toate punctele de vedere față de vremurile antice. De asemenea, a susținut că până și literatura franceză modernă era superioară operelor antichității și că, la urma urmei, chiar și Homer dă din cap.
În 1682, Colbert l-a forțat pe Perrault să se retragă la vârsta de 56 de ani, încredințându-i sarcinile sale propriului său fiu, Jules-Armand, marchiz d’Ormoy. Colbert avea să moară în anul următor, iar Perrault a încetat să mai primească pensia care îi fusese acordată în calitate de scriitor. Rivalul înverșunat al lui Colbert i-a succedat, François-Michel le Tellier, marchiz de Louvois, și l-a înlăturat rapid pe Perrault din celelalte însărcinări ale sale.
După aceasta, în 1686, Perrault a decis să scrie poezie epică și să-și arate devotamentul său autentic față de creștinism, scriind Saint Paulin, évêque de Nôle (Sfântul Paulin, episcop de Nola, despre Paulinus de Nola). La fel ca și La Pucelle, ou la France délivrée a lui Jean Chapelain, un poem epic despre Ioana d’Arc, Perrault a devenit ținta batjocurii lui Nicolas Boileau-Despréaux.
Charles Perrault a murit la Paris în 1703, la vârsta de 75 de ani. La 12 ianuarie 2016, Google l-a omagiat cu un doodle realizat de artista Sophie Diao care înfățișează personaje din Poveștile Mamei Gâscă (Histoires ou contes du temps passé).
.