Narodil se v Bostonu 20. března 1834 z významné rodiny Nové Anglie, Charles W. Eliot absolvoval Harvard v roce 1853. Učil tam matematiku a chemii (1854-1863). Cestoval po Evropě (1863-1865), studoval chemii a pokročilé metody výuky a vrátil se, aby se stal profesorem na Massachusetts Institute of Technology. V roce 1869, když upoutal příznivou pozornost několika články o vzdělávací reformě, byl zvolen prezidentem Harvardu.
Eliotovo 40leté funkční období mu umožnilo pomalu, ale důsledně tlačit na změnu. Účinek jeho inovací byl revoluční a důkladně pozměněný Harvard. Čerpal nápady ze svých evropských zkušeností a později vzdal hold stimulačnímu účinku inovací prováděných na Univerzitě Johnse Hopkinse pod vedením Daniela Coita Gilmana.
Eliot vyvinul organizovaný tříletý program na Právnické fakultě, který využíval případový systém výuky založený spíše na studiu skutečných soudních rozhodnutí než abstraktních principů. Na Lékařské fakultě zavedl laboratorní práci a písemné zkoušky ve všech předmětech a postupně zpřístupnil klinickou výuku v Bostonských nemocnicích. V 1872 univerzita začala udělovat doktorské tituly, a Graduate School of Arts and Sciences byl formálně organizován v 1890, učil stejné fakulty, která sloužila vysokoškoláka kolej.
Eliotovou nejznámější reformou byl volitelný systém. Vysokoškoláci si mohli vybrat ze široké škály kurzů v každém oboru, spíše než dodržovat předepsané osnovy. Tím, že nabízí mnoho pokročilých kurzů pro vysokoškoláky, Eliot byl schopen zaměstnat na vysoké škole vynikající učence, kteří rozdělili svůj čas mezi vysokoškolské a postgraduální školy. Harvard se stal předním centrem pro postgraduální studium a výzkum a 1890s získal mezinárodní pověst pro akademické kvality.
Eliot se vždy zajímal o Střední vzdělání a byl aktivní v Národní vzdělávací asociaci (NEA) a stal se prezidentem v roce 1903. On silně ovlivnil 1892 zpráva NEA „Výbor deseti“, která vedla ke standardizaci přípravy a přijetí na vysokou školu, a pomohl založit College Přijímací zkoušky Rady 1906. V roce 1910 editoval Harvard Classics, „pět stop police“ vynikajících knih, jejichž prostřednictvím ti, kteří nemohou navštěvovat vysokou školu, by mohli získat liberální vzdělání. Odešel do důchodu v roce 1909 a zemřel v Northeast Harbor, Maine, v srpnu. 22, 1926.