El club fue fundado oficialmente el 9 de junio de 1905 por un entusiasta grupo de jóvenes y adolescentes locales en el distrito de Charlton, situado en el municipio de Greenwich en el sureste de Londres (Inglaterra, sobre la ribera sur del río Támesis y adyacente a los históricos colinas de Greenwich Park). El propósito de la fundación, promovida por los hermanos Gearing y otros jóvenes del área, fue consolidar un equipo formal de fútbol de asociación para competir en las ligas juveniles locales utilizando terrenos de juego municipales. Nació con una profunda base vecinal y obrera, reuniéndose originalmente en East Street y forjando una identidad basada en el esfuerzo comunitario y la lealtad grupal.
Tras la Primera Guerra Mundial, el club experimentó un crecimiento vertiginoso de su masa social. Ante la falta de un estadio adecuado, la directiva adquirió en 1919 una fosa de tiza abandonada en Charlton. La construcción de The Valley se convirtió en uno de los logros comunitarios más recordados del fútbol londinense, con cientos de hinchas y jugadores colaborando físicamente en las excavaciones del terreno. Este recinto, célebre por sus inmensas tribunas populares, se transformó en el estadio espiritual indiscutido del Charlton y en uno de los estadios más temidos del fútbol inglés.
Bajo la dirección táctica del emblemático mánager Jimmy Seed, Charlton alcanzó la cúspide deportiva a finales de la década de 1940. Tras caer en la final de la FA Cup de 1946, el equipo regresó con firmeza a Wembley en la edición de 1947. El 26 de mayo de ese año, en una final de copa dramática ante el Burnley, Charlton se adjudicó el prestigioso trofeo nacional al vencer por 1-0 gracias a un agónico gol de Chris Duffy en el tiempo suplementario, desatando un festejo inolvidable en el sureste de Londres.
A mediados de la década de 1980, problemas de seguridad y disputas con los propietarios del terreno forzaron un doloroso exilio de The Valley, obligando al Charlton a jugar en Selhurst Park y Upton Park. La hinchada del club protagonizó una movilización política sin precedentes al formar 'The Valley Party' para presentarse a las elecciones locales de Greenwich y presionar por el retorno. La gesta comunitaria e institucional culminó el 5 de diciembre de 1992, cuando el club regresó triunfalmente a su remodelado hogar en The Valley, venciendo al Portsmouth en un día de enorme emotividad social.
El 25 de mayo de 1998, en el recordado Wembley, Charlton protagonizó una de las finales de playoff más memorables de la historia. El equipo dirigido por Alan Curbishley se midió ante el Sunderland en un duelo de enorme dramatismo que finalizó empatado 4-4 tras la prórroga, con un inolvidable triplete del delantero Clive Mendonca para los 'Addicks'. En la tanda de penales, el portero Sasa Ilic detuvo el cobro definitivo, sellando el primer e histórico ascenso del club a la Premier League y coronando una etapa dorada de fútbol ofensivo y disciplina táctica.