Charlotte de Luxembourg naît le 23 janvier 1896 à Colmar-Berg. Elle est la deuxième fille de Guillaume IV de Luxembourg et de son épouse Maria Ana de Bragança. Charlotte de Luxembourg accède au trône le 15 janvier 1919, après que les forces alliées et le mouvement antidynastique ont fait abdiquer sa sœur, la Grande-Duchesse Marie-Adélaïde. Quelques mois plus tard, un double référendum a lieu sur l’orientation économique du pays ainsi que sur le futur régime politique du Luxembourg. Une grande majorité vote en faveur de la dynastie sous le règne de la Grande-Duchesse Charlotte. Au cours des années, la Grande-Duchesse réussit à se faire accepter comme symbole de la cohésion nationale.
Le 6 novembre 1919, elle épouse Félix de Bourbon-Parme. Six enfants naissent de ce mariage.
Lors de l’invasion des troupes allemandes en 1940, la Grande-Duchesse Charlotte se rend en exil, accompagnée de sa famille et du Gouvernement. De France, elle passe en Espagne pour rejoindre le Portugal ; puis, elle regagne la Grande-Bretagne, les États-Unis et le Canada. C’est à Londres que la Grande-Duchesse se range du côté des Alliés et que le siège officiel du Gouvernement luxembourgeois est établi. Elle s’adresse régulièrement à ses compatriotes par le biais des ondes de la BBC. Très populaire, elle devient le symbole de la résistance du pays contre l’agresseur allemand. Elle revient au Luxembourg le 14 avril 1945 et elle entreprend une grande tournée des régions dévastées par la guerre. La Grande-Duchesse patronne les travaux de reconstruction et assiste au redémarrage économique.
Le 12 novembre 1964, la Grande-Duchesse Charlotte abdique en faveur de son fils aîné, le Grand-Duc Jean de Luxembourg. La dernière apparition publique de la Grande-Duchesse a lieu le 15 mai 1985 lors d’une visite du pape Jean-Paul II au palais grand-ducal de Luxembourg. Elle meurt en juillet 1985, et ses dépouilles mortelles reposent dans la crypte de la cathédrale Notre-Dame de Luxembourg.
Le 29 avril 1990, le monument Grande-Duchesse Charlotte est inauguré, place Clairefontaine à Luxembourg-Ville.