Emmanuelle Charpentier föddes i Juvisy-sur-Orge och avlade 1995 doktorsexamen i mikrobiologi vid Université Pierre-et-Marie Curie, Paris. 1996–2002 arbetade hon som postdoktor vid Rockefeller University, New York, University Langone Medical Center, New York, Skirball Institute of Biomolecular Medicine, New York, samt St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis. Hon återvände till Europa