født i Shrewsbury, britisk naturforsker, dattersønn av J. Wedgwood, sønnesønn av E. Darwin, far til F. Darwin og G. H. Darwin. 16 år gammel begynte han å studere medisin i Edinburgh, men da han ikke tålte disseksjonsøvelsene og operasjonene, måtte han oppgi medisinen. Begynte 1828 å studere teologi i Cambridge og tok bachelor's degree 1831. I Edinburgh, og særlig i Cambridge, studerte Darwin også naturfag, fulgte forelesninger, deltok i ekskursjoner og ble venner med en rekke kjente naturforskere. Vendepunktet, og den viktigste begivenhet i Darwins liv, var en jordomseiling med krigsskipet Beagle, som skulle foreta nautiske undersøkelser ved Sør-Amerikas kyst. Han fikk tilbud om å være med som naturforsker. Turen startet 1831 og varte i 5 år. På denne måten fikk Darwin en enestående anledning til å studere dyre- og planteliv og de geologiske forhold i de forskjelligste deler av verden. Ved avreisen var Darwin en overbevist tilhenger av læren om artenes konstans. Imidlertid hadde han med seg på ferden C. Lyells berømte verk Principles of Geology, som fikk avgjørende betydning for ham. I dette verket innførte Lyell aktualitetsprinsippet i geologien, som Darwin senere kom til å innføre i biologien. Men det tok lang tid før Darwin skiftet sin opprinnelige overbevisning. Dette fremgår tydelig bl.a. av hans dagbøker fra turen.
Studier av fossile pattedyr fra Sør-Amerika og undersøkelser over fugleverdenen på Galápagos gjorde et særlig sterkt inntrykk på Darwin, slik at han kom hjem fra verdensomseilingen med den overbevisning at arter ikke er konstante, men underkastet forandringens lov. Darwin arbeidet meget iherdig med de samlinger han hadde brakt med seg hjem. Delvis bearbeidet han dem selv, delvis overlot han dem til forskjellige spesialister. Allerede 1839 utkom Darwins reisebeskrivelse fra jordomseilingen. Så fulgte det viktige arbeidet om bygningen og utbredelsen av korallrev (1842) og den store monografien på tre bind over rankeføttinger (Cirripedia, 1851–54). Imidlertid begynte Darwins helse å svikte, og 1842 flyttet han med sin familie fra London til Down House, ikke langt fra hovedstaden, hvor han levde svært tilbaketrukket resten av sitt liv.
I alle disse år beskjeftiget spørsmålet om artenes opprinnelse ham meget sterkt. Han tenkte igjennom problemet og samlet stadig nytt materiale. Bl.a. gjorde R. Malthus' arbeid om konkurransen i menneskesamfunnet sterkt inntrykk på Darwin. Allerede 1844 skrev han ned de viktigste momenter til sin nye lære. Men til tross for anbefalinger fra hans venner, geologen Lyell og botanikeren J. D. Hooker, ville Darwin ennå ikke sende noe i trykk. Først 1856 begynte han for alvor å skrive sitt hovedverk, men arbeidet skred langsomt frem. Det ble imidlertid påskyndet på en uventet måte. En ung zoolog og oppdagelsesreisende, A. R. Wallace, som Darwin hadde truffet og korrespondert med, sendte 1858 et manuskript til ham, hvor han i det store og hele utviklet de samme ideer som Darwin selv gikk inn for. Etter anbefaling fra sine venner besluttet Darwin derfor å publisere et kort utdrag av sitt arbeid sammen med Wallaces manuskript. Først året etter (1859) offentliggjorde han sitt hovedarbeid On the Origin of Species by Means of Natural Selection (norsk overs. Artenes opprinnelse).
Boken vakte en voldsom oppsikt, og første opplag på 1250 eksemplarer ble utsolgt på dagen. Nye opplag kom slag i slag, og boken ble på kort tid oversatt til de fleste europeiske språk (til norsk først 1889). I boken hadde Darwin for det første samlet en mengde kjensgjerninger som viste at utviklingen av den organiske verden virkelig har funnet sted, og for det annet fremla han en teori som forsøkte å forklare hvorledes utviklingen foregår. Teorien ble kjent under navnet darwinismen. Med dette begynte kampen om utviklingslæren for alvor (se også darwinisme). Darwin selv deltok lite i striden. Men han fikk nok av entusiastiske tilhengere. I England var det Th. Huxley, i Tyskland E. Haeckel som førte kampen. Og utviklingslæren seiret forbausende fort. Imidlertid fortsatte Darwin sin forskning og utgav en rekke nye arbeider, som delvis supplerte og utdypet Artenes opprinnelse. Her kan nevnes The Variation of Animals and Plants under Domestication (1868), The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871), The Expression of Emotions in Man and Animals (1872). I sine siste år, da helsen stadig ble dårligere, var Darwin mest opptatt med botaniske arbeider. Han døde i 1882, og ble gravlagt ved Westminster Abbey.
Darwin levde lenge nok til at samtiden fullt ut anerkjente hans enestående innsats. Hans arbeid betegner i virkeligheten ikke bare vendepunktet i de biologiske vitenskaper, men også en helt ny innstilling på mange andre områder – ikke minst i filosofien. Allerede 1887 ble utdrag av Darwins dagbøker og et utvalg av hans brev publisert. De ble supplert med nye brev 1903, men først 1957 kom en fullstendig utgave av hans dagbok.