Charlotte Le Bon est une artiste multidisciplinaire qui brille tant au Québec qu’à l’international. Elle fait un début remarquable à la télévision en apportant sa touche unique d’humour au Grand Journal de Canal + en 2010. Son rôle de Claire dans La Marche de Nabil Ben Yadir lui vaut une nomination aux prestigieux Césars en tant que « Révélation de l'année » en 2013. En 2014, elle nous séduit avec le personnage d’Anna dans Libre et Assoupi de Benjamin Guedj. En 2015, Charlotte incarne Victoire Doutreleau dans Yves Saint Laurent de Jalil Lespert et propose une performance épatante, ce qui lui vaut une seconde nomination aux Césars pour Meilleure actrice dans un second rôle. Elle entame ensuite une carrière aux États-Unis et tourne avec des réalisateurs tels que Lars Hallström, Robert Zemeckis et Sean Ellis.
En 2020, elle tient un des deux rôles principaux dans l’haletante série Cheyenne & Lola et nous charme dans C’est comme ça que je t’aime, dirigée par Jean-François Rivard et Robin Aubert en 2022.
Également artiste plasticienne, Charlotte explore l’étrange au travers la peinture, le dessin et la lithographie. Adepte de cinéma de genre, elle écrit et réalise son premier court-métrage Judith Hôtel, présenté à Cannes en 2018.
En 2022, elle écrit et réalise son premier long-métrage, Falcon Lake. Le film est sélectionné à la Quinzaine des Cinéastes dans le cadre du 75ème festival de Cannes. À sa sortie, Falcon Lake jouit d’un succès critique et remporte plusieurs prix, dont le Prix Louis-Delluc, le Prix John Dunning ainsi qu’une nomination aux Césars pour meilleur premier film.
Elle est la tête d'affiche du film Niki, biopic de l'artiste française Niki de Saint Phalle, réalisé par Céline Sallette.