Charles Chilton werd geboren in Bloomsbury in Londen. Zijn vader heeft hij nooit gekend, die sneuvelde in de eerste wereldoorlog. op zes jarige leeftijd overleed zijn moeder als gevolg van een mislukte abortus. Hierdoor werd hij opgevoed door zijn moeder. Hij volgde zijn opleiding aan de St. Pancras Church of England School. Hij verliet zijn school op zijn 14de, en na een korte stage in het maken van elektrische borden, ging hij bij de BBC als koeriersjongen werden. Een jaar later werd hij assistent in hun grammofoonbibliotheek, waar hij zijn passie voor jazzmuziek kon uitleven. Hierdoor vormde hij in 1937 de BBC Boys' Jazz band.
Zijn eerste rol als producer was voor I Hear America Singing, waarna hij overstapte naar de variëteitafdeling van de BBC. Vervolgens presenteerde hij zijn eigen show tussen 23.00 uur en middernacht genaamd Swing Time, en een wekelijks jazzprogramma genaamd Radio Rhythm Club. Daarna volgde vijf jaar oorlogsdienst bij de RAF, waarna hij naar Ceylon werd gestuurd om samen met omroep David Jacobs het radiostation van de strijdkrachten te leiden, om later deel te nemen aan Chilton's radioserie Journey into Space.
Terug bij de BBC schreef en produceerde hij programma's voor onder meer Roy Plomley, Michael Bentine en Stéphane Grappelli. Hij ontmoette en trouwde ook met zijn vrouw, Penny, die secretaresse was bij de BBC. Vervolgens werd hij naar de Verenigde Staten gestuurd om onderzoek te doen, te schrijven en een aantal series te produceren op basis van de Amerikaanse westerse geschiedenis. Een daarvan, Riders of the Range, duurde vijf jaar tot 1953. Verder schreef hij een stripversie van de serie getekend door de Franse Frank Humphris voor de Eagle die langer duurde dan de radioversie, en schreef nog een westernserie, Flying Cloud, voor de zusterstrip van Eagle, Girl.. Daarnaast was hij kort een producer van de comedyserie The Goon Show.
Grote internationale bekendheid en erkenning kwam met zijn sciencefiction-trilogie Journey into Space, die hij schreef en produceerde tussen 1953 en 1958. Door zijn interesse in ruimtevaart sloot hij zich ook aan bij de British Interplanetary Society. Zijn laatste jaren bracht hij door als reisleider voor het bedrijf Original London Walks.