Nació el 12 de febrero de 1809 en Shrewsbury, Inglaterra. Era el quinto de seis hijos de Robert Darwin, médico genérico de la alta sociedad con una positiva carrera profesional y financiero, y de Susannah Wedgwood; era nieto de Erasmus Darwin y de Josiah Wedgwood.

Cuando tenía dieciséis años fue enviado a la Universidad de Edimburgo para estudiar medicina, pero abandonó estos estudios para iniciar los de biología y geología en la Universidad de Cambridge.

En 1831 ocupó el puesto de naturalista en la expedición científica de la nave Beagle, que durante cinco años recorrió América del Sur, Nueva Zelanda, Australia y numerosas islas del Atlántico y del Pacífico. Las observaciones de ciertos fósiles de distintos grupos de animales le llevaron a concebir la evolución de las especies.

En las laderas de los Andes encontró anquísimas conchas y reliquias fósiles En las islas Galápagos halló plantas primitivas y extraños animales, como iguanas de un metro de largo; enormes tortugas, con conchas de varios metros de diámetro y pájaros de la misma especie, pero con distintas características.

En 1836 volvió a Inglaterra y publicó " Viaje de un naturalista alrededor del mundo". Dedicó 20 años a estudiar y observar cuidadosamente el desarrollo y crecimiento de las plantas de su invernadero.

Desde 1842 hasta su muerte vivió en Kent, donde desarrolló gran parte de su obra científica: Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural (1859), Las variaciones de los animales y de las plantas bajo la influencia de la domesticación (1860) y La descendencia humana y la selección sexual (1871).

Murió el 19 de abril de 1882 en Kent, Inglaterra.