Emmanuelle Charpentier nació el 11 de diciembre de 1968 en Juvisy-sur-Orge, Francia, siendo la menor de 3 hijas, actualmente tiene 57 años. Desde muy temprana edad, mostró gran curiosidad sobre la ciencia antes de estudiar primaria, su interés no surgió de la nada, sino por influencia de su padre, que era gestor de parques, su madre, que era psiquiatra y probablemente la orientó por temas médicos y de salud y su hermana, que se dio cuenta que desde que su hermana iba a la universidad y ella a primaria, ya sabía que quería estudiar. Aunque hoy la conocemos por la genética, de joven tuvo bastantes intereses como ballet y el piano, las artes, las ciencias humanas y la obsesión por la genética.
Estudió bioquímica, microbiología y genética en la Universidad Pierre y Marie Curie (UPMC) en París. En 1995 realizó su doctorado en él Instituto Pasteur. Inició en Estados unidos en la Universidad Rockefeller, el Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, antes de establecer su propio laboratorio en Viena. Ha vivido en varios países, describiéndose como una investigadora con "la maleta preparada". Charpentier investigó sobre temas relacionados con su tesis, como los elementos móviles en bacterias del género Streptococcus y la resistencia a antibióticos (lo que le permitió una primera coautoría en un trabajo publicado en Nature en 1999, pero también exploró otros temas más alejados. Es conocida sobre todo por haber desarrollado junto a Jennifer Doudna, la cual conoció en2011 la innovadora técnica de edición genética CRISPR-Cas9 en 2012. Este método, a menudo descrito como un “bisturí molecular” por su precisión para modificar el ADN. CRISPR ha revolucionado la genética al permitir que los científicos editen genes para investigar su papel en la salud y la enfermedad y desarrollar terapias genéticas con la esperanza de que resulten más seguras y eficaces que la primera generación de terapias génicas. Charpentier es conocida por su papel en descifrar los mecanismos moleculares del sistema inmunológico bacteriano. Esto revolucionó campos como la medicina y la biotecnología. Charpentier ha destacado por su enfoque en la investigación y por romper barreras en un campo a menudo dominado por hombres, que el éxito proviene de la pasión, por el descubrimiento.