Отец Шарлто, Брюс, — мультипликатор. У Копли есть младшие брат и сестра: Донован (музыкант и лидер южноафриканской группы Hot Water) и Мариса (модельер и владелец текстильной фирмы With Out). Актёр не женат.

Шарлто Копли учился в частной высшей школе Хэдхилл, расположенной в пригороде Йоханнесбурга с 1987 по 1991 годы. Уже тогда он интересовался и занимался любительской постановкой (как театральных выступлений, так и фильмов). Здесь же он знакомится с Симоном Хансеном (его будущий партнер по бизнесу), что в итоге позволило Копли расширить границы своих трудов и выйти на новый уровень режиссуры.

Через несколько лет после окончания школы Копли переезжает в Кейптаун, чтобы вместе с Хансеном создать свою медиа-компанию Channel 69 Studios. Их фирма получает лицензию на вещание по пятому телевизионному каналу Южной Африки e.tv. Но вскоре они вновь становятся независимой компанией из-за внутренней политики канала. В это же время Шарлто в возрасте 20 лет знакомится с 14-летним Нилом Бломкампом (будущий режиссер фильма «Район № 9») и нанимает его в свою фирму в качестве дизайнера компьютерной графики.

В начале своей карьеры он снимал видеоклипы, короткометражные фильмы и т. д. В 2005 году Копли и Хансен продюсируют шестиминутный фильм Бломкампа «Выжить в Йобурге» (Alive in Joburg), который был переснят в 2009 году Питером Джексоном и Нилом Бломкампом под названием «Район № 9», где Шарлто играет главную роль. При съёмках фильма Копли импровизировал в большинстве речей и диалогов, чтобы добиться максимального эффекта стиля документального кино.

Впоследствии Шарлто сыграл ещё ряд ролей в других фантастических фильмах Бломкампа. В фильме «Элизиум — рай не на Земле» он исполнил роль главного злодея, наёмника Крюгера. В фильме «Робот по имени Чаппи» он озвучил и сыграл при помощи захвата движения главного героя — разумного робота Чаппи.

Кроме крупных проектов, Копли часто играет в независимых малобюджетных фантастических фильмах, таких как «Европа» (2013) или «Хардкор» (2015).

Стал прототипом внешности и голосом персонажа Джимми в игре Payday 2.