Nacido en Boston el 20 de marzo de 1834, de una distinguida familia de Nueva Inglaterra, Charles W. Eliot se graduó de Harvard en 1853. Allí enseñó matemáticas y química (1854-1863). Viajó por Europa (1863-1865), estudiando química y métodos avanzados de instrucción, y regresó para convertirse en profesor en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. En 1869, después de haber atraído una atención favorable por varios artículos sobre la reforma educativa, fue elegido presidente de Harvard.
El mandato de 40 años de Eliot le permitió presionar lenta pero consistentemente por el cambio. El efecto de sus innovaciones fue revolucionario y profundamente alterado Harvard. Sacó ideas de su experiencia europea, y más tarde rindió homenaje al efecto estimulante de las innovaciones emprendidas en la Universidad Johns Hopkins bajo Daniel Coit Gilman.
Eliot desarrolló un programa organizado de 3 años en la facultad de derecho, utilizando el sistema de instrucción de casos basado en el estudio de decisiones judiciales reales en lugar de principios abstractos. En la escuela de medicina introdujo el trabajo de laboratorio y los exámenes escritos en todas las materias, y gradualmente hizo disponible la instrucción clínica en los hospitales de Boston. En 1872 la universidad comenzó a otorgar títulos de doctorado, y la Escuela de Posgrado de Artes y Ciencias se organizó formalmente en 1890, impartida por la misma facultad que sirvió a la universidad de pregrado.
La reforma más conocida de Eliot fue el sistema electivo. Los estudiantes universitarios pueden elegir entre una amplia variedad de cursos en cada campo en lugar de seguir un plan de estudios prescrito. Al ofrecer muchos cursos avanzados a estudiantes de pregrado, Eliot pudo emplear en la universidad a destacados académicos que dividieron su tiempo entre escuelas de pregrado y posgrado. Harvard se convirtió en un centro líder de estudios de posgrado e investigación y en la década de 1890 se había ganado una reputación internacional por su excelencia académica.
Siempre interesado en la educación secundaria, Eliot participó activamente en la Asociación Nacional de Educación (NEA), convirtiéndose en presidente en 1903. Influyó fuertemente en el informe de 1892 del «Comité de los Diez» de la NEA que llevó a la estandarización de la preparación universitaria y las admisiones, y ayudó a fundar la Junta de Examen de Ingreso a la Universidad en 1906. En 1910 editó Los Clásicos de Harvard, un «estante de cinco pies» de libros sobresalientes a través del cual aquellos que no podían asistir a la universidad podían adquirir una educación liberal. Se retiró en 1909 y murió en Northeast Harbor, Maine, en agosto. 22, 1926.