Чарлі Карвер народився 31 липня 1988 в Сан-Франциско, Каліфорнія, США. Його батько, Роберт Мартенсен, — лікар і письменник, мати Енн — громадський діяч. У ранньому віці разом з батьками переїхав у маленьке містечко в долині Напа (англ.Napa Valley) в Каліфорнії, що славиться своїми виноградниками. Саме там, в місцевій школі, він отримав перші уроки акторської майстерності. Потім Чарлі навчався акторській професії в студії ACT у Сан-Франциско, академії мистецтв The American Conservatory Theater і приватній студії The Imagined в Лос-Анджелесі. У 2012 році закінчив Університет Південної Каліфорнії.
Чарлі Карвер має брата-близнюка Макс Карвера, з яким у нього різні дати народження: Чарлі з'явився на світ 31 липня, за 7 хвилин до народження Макса — 1 серпня.
Чарлі і Макс Карвери дебютували у 2008 році в телесеріалі каналу ABC«Відчайдушні домогосподарки» , зігравши синів персонажів Фелісіті Гаффман і Дага Саванта. Відомий також за серіалами «Гаваї 5-0» і «Залишені». Брати також знялися в ролях близнюків-перевертнів у фантастичному серіалі «Вовченя»[2].
11 січня 2016 Чарлі Карвер здійснив камінг-аут як гей, опублікувавши замітку під назвою «Будь тією людиною, якої ти потребував, коли був молодшим» на своєму офіційному акаунті в Instagram[3][4][5].