Participó en numerosas giras teatrales, sobre todo durante la Primera Guerra Mundial con Lucien Guitry, y más adelante, trabajó con Firmin Gémier en el Teatro Antoine, todo ello antes de dedicarse en exclusiva al cine, medio en el cual debutó en 1912 con el film Jim Crow, de Robert Péguy.

Con esa cinta obtuvo el premio al mejor actor en el Festival de Cannes.

Dos años más tarde fue nuevamente dirigido por Clouzot en Las diabólicas, film en el cual encarnaba al comisario Alfred Fichet.

Charles Vanel tuvo una de las carreras más duraderas y polivalentes del cine francés (ocho décadas).

Siempre muy profesional, encarnó con sobriedad, sensibilidad y perspicacia a personajes muy diversos.