Né au château de Versailles en octobre 1757, Charles-Philippe de France est le dernier petit-fils de Louis XV et de Marie Leszczynka, le cinquième fils du dauphin Louis-Ferdinand (1729-1765) et de son épouse, la dauphine, Marie-Josèphe de Saxe (1731-1767). Titré comte d'Artois, c'est le plus jeune frère du duc de Berry (futur Louis XVI), et du comte de Provence (futur Louis XVIII), à qui il succèdera en 1824 sous le nom de Charles X.

Le comte d'Artois passe une jeunesse insouciante et frivole, occupée en partie de jeux, parties de chasse, courses de chevaux, fêtes, dépenses, maîtresses. En 1777, à la suite d'un pari avec sa jeune belle-sœur Marie-Antoinette, il fait construire en deux mois la célèbre folie de Bagatelle dans le bois de Boulogne.

Il reçoit en apanage en 1773 le duché d'Auvergne, le duché d'Angoulème et le duché de Berry et épouse le 16 novembre 1773 Marie-Thérèse de Savoie (soeur de Marie-Joséphine de Savoie, épouse de son frère le comte de Provence), avec laquelle il a quatre enfants : Louis-Antoine d'Artois (1775-1844), duc d'Angoulême (1775-1824) puis dauphin de France (1824-1844) ; Mademoiselle d'Artois (1776-1783) ; Charles-Ferdinand d'Artois (1778-1820), duc de Berry ; Mademoiselle d'Angoulême (1783). A partir de 1785, le comte d'Artois s'attache durablement à une dame d'honneur de Marie-Antoinette, Marie Louise d’Esparbès de Lussan (1764-1804), épouse du comte de Polastron, demi-frère de la duchesse de Polignac.

Il siège à l'Assemblée des notables de 1787 et de 1788, vote contre le doublement du tiers état aux Etats généraux en 1789 et émigre dès le 16 juillet 1789. Il séjourne à Turin, chez son beau-père, de septembre 1789 à juillet 1791, où il crée le Comité de Turin qui a pour vocation essentielle d’organiser la contre-révolution depuis l’étranger, puis à Bruxelles et à Coblence, résidence de son oncle maternel l'archevêque-électeur de Trêves et Liège.

Après l'échec de la fuite de Louis XVI à Varennes (juin 1791), Artois, considérant le roi comme captif, tente de s'imposer auprès des cours d'Europe comme défenseur de la monarchie et réunit autour de lui à Coblence une grande partie des nobles émigrés qui forment l'armée des princes. Mais son frère lui refuse le titre de lieutenant-général du royaume et se méfie de lui. Artois participe à l'entrevue de Pilnitz (27 août 1791) où l'empereur et le roi de Prusse s'engagent à soutenir le roi de France par les armes. Il refuse de revenir en France après l'acceptation de la Constitution par Louis XVI ce qui provoque sa mise en accusation par l'Assemblée, et la saisie de ses biens et revenus (janvier-mai 1792). Au commencement de 1792 Artois retourne à Turin pour s'entendre avec les conspirateurs royalistes de Lyon et du camp de Jalès, puis, au bout de quelques mois, il quitte de nouveau l'Italie et se rend en Allemagne pour se mettre à la tête d'un corps d'émigrés (septembre - octobre 1792).

En 1793-1794, il séjourne chez le roi de Prusse à Hamm en Westphalie sous le nom de comte de Ponthieu. Il est reçu en mars-avril 1793 par la reine Catherine II de Russie mais n'arrive pas à nouer une alliance avec le roi Georges III d'Angleterre. A la suite de l'échec, en 1795, de sa tentative de débarquement avec l'aide des Anglais, sur les côtes de Vendée, Artois renonce à toute action et reste en Angleterre jusqu'à la fin de l'Empire. Il séjourne à Holyrood en Écosse où le rejoignent en 1805 son second fils, le duc de Berry, et en 1807 son fils aîné, le duc d'Angoulême (qui avait épousé en 1799 Madame Royale, fille de Louis XVI). A partir de 1809, il séjourne avec son frère Louis XVIII au château d'Hartwell, dans le Buckinghamshire.

En 1813, profitant de la décomposition de l'Empire, Artois débarque secrètement à Héligoland, puis à Lubeck (1813) et, après Leipzig, se rapproche des frontières de France. Appelé par quelques royalistes, il pénètre par Bâle dans les départements de l'Est (février 1814) et arrive jusqu'à Vesoul. Il rentre à Paris le 12 avril 1814 avec le titre de lieutenant-général du royaume pour restaurer la monarchie au nom de son frère Louis XVIII et devient colonel-général de la Garde nationale. Lors des Cent-Jours, il tente sans succès d'arrêter le retour de Napoléon dans la région de Lyon et se réfugie à Gand. Après le second retour de Louis XVIII (1815), il affecte de se tenir éloigné des affaires et d'employer tout son temps soit à la chasse, soit à des pratiques religieuses. Sa résidence du pavillon de Marsan aux Tuileries devient le centre de l’opposition ultraroyaliste, qui se renforce après l'assassinat de son fils le duc de Berry en 1820.

A la mort de son frère, Artois devient roi sous le nom de Charles X et renoue avec la tradition du sacre (29 mai 1825), à laquelle avait renoncé Louis XVIII. Son règne est marqué par la domination des « ultras » opposée à la Charte de 1814. Il s'aliène l'opinion par la loi sur le sacrilège, la concession d'indemnités aux émigrés (loi dite du « milliard des émigrés »), le licenciement de la garde nationale, le rétablissement de la censure (1825-1827), le projet de rétablissement du droit d'aînesse. Pour calmer les mécontents, il forme en janvier 1828 un ministère modéré, présidé par le vicomte de Martignac, remplacé, le 8 août 1829, par le ministère de Jules de Polignac, qui fait renaître toutes les défiances. La publication des « ordonnances de Saint-Cloud » qui dissolvent les chambres, convoquent les collèges électoraux en changeant de mode d'élection, et suspendent la liberté de la presse (25 juillet 1830), provoque le soulèvement de Paris les 27, 28 et 29 juillet : ce sont les Trois Glorieuses de 1830, ou « Révolution de Juillet », qui renversent finalement Charles X. Le 2 août, Charles X, retiré à Rambouillet, abdique et convainc son fils aîné le dauphin Louis-Antoine de contresigner l'abdication en faveur de son petit-fils Henri, duc de Bordeaux. Mais le 7 août la Chambre déclare le trône vacant et y appelle le duc d'Orléans qui règnera sous le nom de « Louis-Philippe Ier ».

Charles X passe le reste de sa vie en exil sous le nom de comte de Ponthieu : d'abord en Écosse, au château de Holyrood, puis au château de Prague (République tchèque), à Budweis (actuelle České Budějovice en République tchèque), qui'il doit quitter pour fuir une épidémie de choléra. Il arrive enfin à Görz (alors en Autriche, actuelle Gorizia en Italie et Nova Gorica en Slovénie) où il meurt le 6 novembre 1836. Il est inhumé à Kostanjevica (Nova Gorica, Slovénie) aux côtés de son fils Louis-Ferdinand et de sa belle-fille Marie-Thérèse, fille aînée de Louis XVI et de Marie-Antoinette.