Carls Bukovski se rodio kao Hajnrih Karl (Henri Čarls) Bukovski Mlađi u Andernahu, u Nemačkoj.Njegov otac Henri Bukovski bio je američki vojnik, a majka Katarina Fet Nemica. 1922 godine porodica Bukovski se seli u Ameriku u Los Anđeles, grad u kome će Bukovski provesti najveći deo svog života.

Bukovski je odrastao u vreme ekonomske depresije koja je zahvatila Ameriku između dva svetska rata. Njegov strog i dominantan otac često je ostajao bez posla, a svoje nezadovoljstvo i frustraciju najčešće je iskaljivao na dečaku redovno ga maltretirajući, o čemu će Bukovski pisati u svom romanu "Ham on Rye". Adolescentske akne koje su ostavile ožiljke na njegovom licu samo su doprinele da se još više oseća kao gubitnik i osobenjak. Pokušavajući da se zaštiti od traumatične stvarnosti, Bukovski se rano okreće alkoholu, ali i knjigama. Kao srednjoškolac mnogo čita, a posebno voli dela Ernesta Hemingveja, Sinklera Luisa, Karsona MekKulersa i D.H. Lorensa. Po završetku srednje škole upisuje gradski koledž u Los Anđelesu i pohađa kurseve novinarstva i književnosti, želeći da postane pisac.

Napušta koledž i odlazi od kuće 1941. godine posle jedne od svađa sa ocem koji mu je, pročitavši neke od njegovih priča, izbacio sve stvari iz kuće. Ne želeći da se priključi američkoj vojsci, Bukovski u ratnim godinama živi gotovo kao beskućnik i skitnica putujući Amerikom i povremeno odrađujići sitne poslove kako bi zaradio nešto novca. 1944. godine časopis „Stori“ objavljuje njegovu priču "Aftermath of a Lenghty Rejection Slip". Bukovski odlazi u Njujork u nameri da se izdržava isključivo od pisanja ali prolazi potpuno nezapaženo. Razočaran, uskoro se vraća u Los Anđeles.

1947. godine upoznaje Dženet Koneli Bejker, ženu deset godina stariju od njega, takođe alkoholičarku, koja ubrzo postaje njegova ljubavnica i sa kojom će uz manje prekide provesti gotovo čitavu deceniju. U tom periodu Bukovski gotovo sasvim odustaje od pisanja, preživljava radeći slabo plaćene uslužne poslove i sve više tone u alkoholizam. 1952. godine privremeno se zapošljava u pošti gde će provesti naredne tri godine. 1955. godine biva hospitalizovan zbog ozbiljnog unutrašnjeg krvarenja u želucu izazvanog neprekidnim opijanjem. Prekida svoju vezu sa Dženet koja će nekoliko godina kasnije umreti od prevelike doze alkohola i daje otkaz u pošti. Počinje ponovo da piše poeziju. Ženi se Barbarom Frej, bogatom vlasnicom literarnog časopisa "Arlekin". U naredne dve godine, koliko je potrajao ovaj brak, Bukovski radi kao novinar u "Arlekinu" i objavljuje nekoliko svojih pesama u ovom časopisu. Posle razvoda 1958. godine ponovo se zapošljava kao poštanski službenik, a dvanaest godina provedenih na ovom poslu opisaće u svom prvom romanu "Post Office".


Šezdesetih godina njegova karijera pisca napokon kreće uzlaznm tokom. Počinje redovno da objavljuje svoje pesme u malim "andergraund" časopisima. Svoju prvu zbirku pesama "Flower, Fist and Bastial Wail" Bukovski objavljuje 1959. godine. Knjiga je imala tridesetak strana i štampana je u samo dvesta primeraka. 1960. godine upoznaje vlasnika nezavisne izdavačke kuće "Outsider" Džona Veba. 1963. godine dobija nagradu "Outsider of the Year", a pojavljuje se i njegov prvi intervju u književnom časopisu "Chicago Literary Times". Upoznaje Frensis Smit sa kojom će prvesti par godina i dobiti ćerku Marinu. Njegova prva zbirka priča " All Assholes in the World and Mine" objavljena je 1966. godine. Uskoro objavljuje zbirke pesama "At Terror Street and the Agony Way" (1968) i "The Days Run a Way Like wild Horses ower the Hill" (1969). Piše svoje kolumne pod nazivom "The Notes of the Dirty Old Man" u časopisima "Open City" i " Los Angeles Free Press" koje će kasnije biti objavljene u knjizi istog naziva. Postaje sve poznatiji u neformalnim književnim krugovima a beleži i svoja prva javna čitanja poezije.

1970 godine Čarls Bukovski definitivno daje otkaz u pošti kada mu vlasnik izdavačke kuće "Black Sparrow Press" Džon Martin nudi mesečnu stipendiju od sto dolara kako bi se u potpunosti posvetio pisanju. Iste godine upoznaje Lindu King, pesnikinju i vajarku, sa kojom će provesti nekoliko vrlo burnih godina i piše svoj prvi roman "Post Office". Tokom sedamdesetih godina piše neka od svojih najpoznatijih dela i stiče zavidnu popularnost ali i dalje važi za "andergraund" pisca čija dela objaljuju mali , nezavisni izdavači uglavnom na zapadnoj obali. Verovatno zbog svog sirovog, ponekad čak vulgarnog književnog izraza i buntovničkog stava prema establišmentu uglavnom biva ignorisan od strane zvaničnih književnih i akademskih krugova. Široj javnosti postaje poznat 1973 godine posle prikazivanja dokumentarnog filma "Bukovski" reditelja Tejlora Hačforda. U narednim godinama dosta putuje i pojavljuje se na mnogim književnim večerima i festivalima širom Amerike i Evrope. Stiče zavidnu popularnost među čitalačkom publikom naročito u evropskim zemljama.

1976 godine upoznaje Lindu Li Bejli ,vlasnicu restorana zdrave hrane 25 godina mlađu od njega, kojom će se oženiti 1985 godine i njegov život poprima mirniji tok. Ostatak života Bukovski će provesti u predgrađu San Pedro u lepo uređenoj kući sa bazenom. Vozi crni BMW, otkriva sve prednosti računara, uživa slušajući klasičnu muziku u društvu svojih mačaka i naravno i dalje piše. Druži se sa glumcem Šonom Penom, a grupa "U2" mu posvećuje pesmu na svom koncertu u Los Anđelesu. 1983 godine snimljen je italijanski film "Priče o običnom ludilu" sa Benom Gazaraom i Ornelom Muti u glavnim ulogama po istoimenoj zbirci priča Čarlsa Bukovskog. Bukovski piše i scenario za film "Barfly" koji je snimljen 1987 godine sa Mikijem Rurkom I Fej Danavej u glavnim ulogama. 1992 godine izlazi iz štampe zbirka pesama " The Last Night of the Earth Poems", poslednja knjiga objavljena za života ovog pisca.

Čarls Bukovski je umro 9 marta 1994 godine od leukemije. Sahranjen je u "Grean Hills" memorijalnom parku blizu njegove kuće u San Pedru.