En 1999, à 25 ans, il intègre le Centre d’entraînement de Port-la-Forêt[3],[4]. Il se fait remarquer lors de la Solitaire du Figaro 1999 qu'il termine 9e et 1er bizuth. En 2001, il remporte avec Gildas Morvan la première édition du Trophée BPE ainsi que le Tour de Bretagne et termine 5e de la Solitaire du Figaro[5].
Il participe par procuration à la Route du Rhum 2010 en étant un des deux routeurs[note 1] de Franck Cammas[7], le vainqueur final de l'épreuve[8]. L'année suivante, Caudrelier est barreur-régleur-navigateur et responsable performance de Groupama 4 dirigé par Cammas lors de la Volvo Ocean Race 2011-2012[9]. L'équipage français remporte la compétition au terme de la dernière étape océanique[10].
Volvo ocean race
Le 26 février 2014, jour de son 40e anniversaire, il est nommé skipper de Team Dongfeng, bateau chinois, pour courir la Volvo Ocean Race 2014-2015[11]. Lors de cette édition, le bateau se classe 3e au général après avoir notamment remporté 2 étapes (étape 3 Abou Dabi - Sanya et étape 6 Itajai - Newport).
Le 7 novembre 2016, Dongfeng Race Team annonce sa participation à la Volvo Ocean Race 2017-2018 et le reconduit en tant que skipper. Il remporte la course au terme de la dernière étape[12].
En 2021, il remporte la Transat Jacques-Vabre pour la 3e fois sur le Maxi Edmond de Rothschild avec Franck Cammas[17],[18]. Lors du convoyage retour, Charles Caudrelier bat deux records officieux avec le bateau : en configuration « faux solo »[19], il fait une pointe à 50,7 nœuds, et parcourt 880 milles en 24 heures à la vitesse moyenne de 36,6 nœuds. Ce dernier record ne peut être homologué faute de matériel adéquat embarqué à bord, et le record de 851 milles réalisé en 2017 par François Gabart à bord de MACIF reste valable[20]. Ce record officieux fait de Maxi Edmond de Rothschild le quatrième bateau le plus rapide sur 24 heures, derrière les 908 milles de Banque Populaire V (2009), les 894 milles d'Idec Sport (2016) et les 889 milles de Sodebo Ultim 3 (2020).
En 2022, sur le même bateau et en solitaire, il remporte la Route du Rhum en battant le record de l'épreuve en 6 j 19 h 47 min 25 s[21],[22].
À l'occasion de cette course, Charles Caudrelier aligne 3 journées à près de 35 noeuds de moyenne (838 milles pour ses meilleures 24h) et bat plusieurs records :
trajet Équateur-Cap de Bonne-Espérance: Il établit le meilleur temps intermédiaire toutes catégories confondues (solitaire et en équipage) en 5 j 17 h 20 min[24]
trajet Ouessant-Cap Leeuwin : il bat de plus de 24 heures le précédent record en solitaire établi par François Gabart en 2017, avec un temps de passage de 18 j 05 h 43 min. Il conserve plus de 24 heures d'avance sur le record en solitaire établi par le même François Gabart sur temps de passage à l'anti Méridien, en 22 j 03 h 06 min
Charles Caudrelier franchit la ligne le 27 février 2024 à 8h37 et devient le premier vainqueur de cette épreuve après 50 jours, 19 heures, 7 minutes et 42 secondes.
↑« Route du rhum 2022 : Charles Caudrelier remporte l’épreuve en battant le record, la « victoire de la maturité » pour le skippeur français », Le Monde.fr, (lire en ligne, consulté le )
↑« Charles Caudrelier remporte la Route du rhum et bat le record de la course, la « victoire de la maturité » pour le skippeur français », Le Monde.fr, (lire en ligne, consulté le )