Charles David Farrell urodził się 9 sierpnia 1900 r. w South Walpole w stanie Massachusetts. Karierę w Hollywood rozpoczął jako statysta i aktor drugoplanowy w filmach wytwórni Paramount Pictures, w tym w „Dzwonniku z Notre Dame” i „Dziesięciu przykazaniach”.
Po podpisaniu kontraktu z Fox Studios Farrell został sparowany z inną początkującą aktorką, Janet Gaynor, w dramacie romantycznym „Siódme niebo” (1927). Film okazał się sukcesem, a duet wystąpił razem w ponad tuzinie filmów w latach 20. i na początku lat 30. XX wieku, stając się jedną z najpopularniejszych ekranowych par tamtej epoki.
Po wycofaniu się z kariery filmowej na początku lat 40. Farrell powrócił do aktorstwa w latach 50., grając główną rolę Verna Albrighta w popularnym serialu telewizyjnym „My Little Margie” (1952–1955). W 1956 r. zagrał fikcyjną wersję samego siebie w „The Charles Farrell Show”.
W 1934 r., wraz z aktorem Ralphem Bellamym, otworzył ekskluzywny klub tenisowy Racquet Club w Palm Springs. Stał się ważną postacią w rozwoju miasta, pełniąc funkcję członka rady miejskiej, a następnie burmistrza Palm Springs w latach 1947–1955.
Był żonaty z byłą gwiazdą kina niemego – Virginią Valli – od 1931 r. aż do jej śmierci w 1968 r..
Zmarł z powodu niewydolności serca 6 maja 1990 r. w Palm Springs. Posiada dwie gwiazdy na Hollywood Walk of Fame za wkład w rozwój kina i telewizji.