查理·考克斯起初在距离伦敦2小时火车车程的谢伯恩中学学习戏剧表演,期间出演多部舞台剧,并且获得该校颁发的GeraldPitmanAwardforActing奖。2002年毕业后,他出演过BBC的电视剧。电影方面,他先是出演了一些短片和成名于威尼斯电影节的《爱奴》,那时的查理·考克斯还只不过是个为盖尔·加西亚·贝纳尔配戏的无名小卒。2004年,他拍摄了喜剧片《三十而立》,并亮相《威尼斯商人》。
2005年,查理·考克斯在希斯·莱杰和西耶娜·米勒主演的爱情古装片《卡萨诺瓦》中担任配角,他也被神话爱情电影《星尘》挑中,出演痴情勇敢的男主角Tristan。电影《星尘》于2007年8月10日在美国上映。
2009年,查理·考克斯在爱尔兰音乐喜剧片《我差点成为Bono》中饰演了尼尔一角。
2011年3月23日,由美国、阿根廷、西班牙合拍的传记影片《圣徒秘录》在西班牙马德里举行全球首映礼,查理·考克斯到场亮相。4月,查理·考克斯加入了《海滨帝国》第二季卡司,他饰演了爱尔兰黑帮中的一名成员。
2014年5月,查理·考克斯确定出演由Netflix与漫威首次合作推出的剧集《超胆侠》,查理·考克斯在剧中饰演男主角超胆侠马修·默多克。失去视觉的默多克白天是一名盲人律师,晚上则是打击犯罪的超级英雄,他拥有异乎常人的听觉、嗅觉、触觉和味觉,和纽约地狱厨房地区的保护神。同年,他还在史蒂芬·霍金传记电影《万物理论》中扮演乔纳森。
2015年2月5日,查理·考克斯主演的漫威超级英雄电视剧《超胆侠》曝光了全长的先导预告片,该剧第一季于2015年4月10日在Netflix上首播。
2017年8月,查理回归饰演超胆侠的剧集《捍卫者联盟》在Netflix上首播。
英国演员查理·考克斯大多出演一些小制作电影,其中最知名的莫过于改编自尼尔·盖曼(NeilGaiman))科幻小说的《星辰》,2011年他加盟HBO大制作美剧《海滨帝国》饰演常驻角色,后出现在不少美剧的试播集中。他最出名的角色就是《海滨帝国》中的Owen。