À l'âge de 5 ans, Charisma Carpenter aspire à une carrière de danseuse, et intègre alors la Gorman High School à Las Vegas.
Lorsqu'elle a 18 ans, sa famille déménage au Mexique, elle entre quant à elle à la Chula Vista School of Creative and Performing Arts à San Diego.
Elle se tourne ensuite vers la comédie et s'installe à Los Angeles où elle commence par jouer dans quelques spots publicitaires. Elle obtient son premier vrai rôle en 1994 dans la série
Alerte à Malibu.
En 1997, elle passe les auditions pour le rôle principal de la série
Buffy Contre Les Vampires. Elle décrochera finalement celui de Cordelia Chase, la jolie peste pas si méchante que ça, qui va aider sa copine Buffy à tuer du vampire. Elle tiendra ce rôle qui la fera connaître auprès du grand public de 1997 à 1999.
En 1999 et jusqu'en 2003 elle reprendra ce rôle dans le spin off de
Buffy Contre Les Vampires,
Angel, avec David Boreanaz.
Après une pause mariage et bébé, Charisma revient à la télévision en 2007 et incarne Tegan Walker dans la série
Greek, diffusée aux Etats-Unis sur la chaîne ABC.
On la retrouve en 2010 sous la direction de Sylvester Stallone dans le film
Expendables : Unité Spéciale.