Charlie Bruneau suit des études de costumière de scène et histoire du costume. Après des débuts dans la mode et le théâtre, elle intègre l’équipe du Morning Live sur M6 dont elle est cheffe costumière.

Quelques soirs dans la semaine, elle prend des cours de théâtre chez Blanche Salant Paul Weaver et débute sa carrière de comédienne en 2001 au cinéma dans Ceci est mon corps (réal. Rodolphe Marconi).

En 2002, elle travaille alors pour Comédie ! où elle fait partie de la téloose. Elle découvre ensuite le théâtre. Pendant 10 ans, elle joue aussi bien au théâtre qu’à la télévision.

Puis en 2011, elle interprète Isabelle, la femme de Jonathan Lambert dans Dépression et des potes au cinéma (réal. Arnaud Lemort).

En 2012, elle obtient l’un des rôles principaux dans la nouvelle shortcom de M6, En famille. Charlie y incarne Roxane, la fille cadette de la famille Le Kervelec, jeune maman de jumeaux, qui tente d’être une mère parfaite.

Son aventure au cinéma continue dans le film en deux parties Goal of the Dead, où elle interprète Solène, jeune journaliste ambitieuse qui tente de survivre à une épidémie zombie. Elle joue également dans Beaux-parents aux côtés de Didier Bourdon et Josiane Balasko.

Elle continue son aventure télévisuelle en jouant notamment dans Quadras (réal. Mélissa Drigeard), Philarmonia (réal. Louis Choquette), Le mensonge (réal. Vincent Garenq), Loin de chez nous (réal. Fred Scotlande)…