Charles Garnier s-a născut pe 6 noiembrie 1825 la Paris, pe rue Mouffetard. Tatăl său, care era originar din Sarthe, lucrase ca fierar înainte de a se stabili în capitală, unde avea o mică afacere de închiriere de trăsuri, iar mama lui era Felicia Colle, fiica unui căpitan în armata franceză.
Tânărul a devenit ucenic al arhitectului Louis-Hippolyte Lebas și apoi, începând din 1842, student la École royale des Beaux-Arts de Paris. A obținut Marele Premiu de la Roma în 1848, la vârsta de 23 de ani, și a devenit bursier al Academiei Franceze din Italia pentru o perioadă de un an, între 17 ianuarie și 31 decembrie 1849. Garnier a călătorit în Grecia împreună cu Edmond About și la Constantinopol cu Théophile Gautier, a lucrat la Templul lui Aphaea din Aegina, iar în 1874 fost numit membru al secțiunii de arhitectură a Academiei de Arte Frumoase.
Pe 30 decembrie 1860, împăratului Napoleon al III-lea a anunțat un mare concurs pentru proiectarea unei noi opere finanțate de stat. Vechea clădire, situată pe strada Le Peletier și cunoscută sub numele Salle Le Peletier, fusese construită ca teatru temporar în 1821, iar accesul stradal la sală fusese restrâns după tentativa de asasinare a suvernului din 14 ianuarie 1858, motiv pentru care s-a decis construirea unei noi clădiri cu o intrare separată, mai sigură pentru șeful statului.
Concurenții au avut la dispoziție o lună pentru a depune proiectele. Au fost două faze ale competiției, iar Garnier a fost unul dintre cei aproximativ 170 de participanți la prima etapă a concursului. Arhitectul a ocupat locul cinci și a devenit unul dintre cei șapte finaliști selectați pentru a doua etapă. În această fază, organizatorii au impus concurenților să-și revizuiască proiectele originale și procedura a devenit mai riguroasă. Caietul de sarcini avea 58 de pagini și a fost scris chiar de directorul Operei, Alphonse Royer, concurenții l-au primit pe 18 aprilie, iar pe 29 mai proiectul lui Garnier a fost declarat câștigător pentru “calitățile sale rare și superioare în distribuția frumoasă a planurilor, aspectul monumental și caracteristic al fațadelor și secțiunilor”.
Soția lui Garnier, Louise, a scris mai târziu că arhitectul francez Alphonse de Gisors, care făcea parte din juriu, a mărturisit că proiectul a fost “remarcabil prin simplitatea, claritatea, logica, grandoarea sa și a fost ales datorită dispozițiilor exterioare care au trei părți distincte – spațiile publice, auditorium și scena”.
În scurt timp, Garnier, care avea doar 35 de ani și era relativ necunoscut, a început să lucreze la clădirea care, în cele din urmă, îi va purta numele, Palais Garnier.
Construcția a început în vara anului 1861, iar lucrările s-au întins pe durata a 14 ani. În prima săptămână de excavare, a fost descoperit un pârâu subteran, iar concluzia specialiștilor a fost că pământul este prea instabil pentru a susține fundațiile. A fost nevoie de opt luni pentru ca apa să fie pompată, zona a fost securizată, fundația de ciment și beton cu pereți dubli a lui Garnier s-a dovedit suficient de puternică pentru a rezista la orice posibile infiltrații, iar lucrările au putut continua.
Arhitectul, căsătorit în 1858 cu Louise Bary, a avut un singur copil supraviețuitor, Christian Garnier, născut în 1872, căruia părinții îi vor spune Nino. Cuplul își pierduse primul fiu, pe Daniel, născut pe 21 martie 1862, cu opt ani mai devreme, iar Nino, care avea o constituție fragilă, a fost crescut cu mare dragoste atât de mamă, cât și de tatăl său, ceea ce era rar la vremea respectivă, pentru că bărbații nu erau prea preocupați de copiii mici.
Băiatul a fost înscris la prestigiosul liceu Louis-le-Grand și a fost pasionat de limbi străine și geografie, iar la vârsta de 14 ani a devenit cel mai tânăr membru al Societății Geografice din Paris.
În timpul Comunei din Paris, în 1871, clădirea operei, încă neterminată, a fost folosită ca depozit pentru bunuri, precum și ca închisoare militară.
Opera a fost inaugurată în cele din urmă pe 5 ianuarie 1875. Mulți dintre cei mai cunoscuți monarhi ai Europei au participat la ceremonia de deschidere, inclusiv președintele noii Republici Franceze, mareșalul MacMahon, primarul Londrei și regele Alfonso al XII-lea al Spaniei. Oamenii care au intrat în clădire au fost uimiți de dimensiunea sa impresionată și de ornamentațiile bogate. Doar Claude Debussy a descris-o ca fiind asemănătoare unei stații de cale ferată din exterior, spunând că interiorul ar putea fi ușor confundat cu o baie turcească.
În 1872 – 1873, Garnier și-a ridicat o casă de vacanță pe Riviera Italiană, în Bordighera, fiind unul dintre primii arhitecți care au construit acolo după inaugurarea căii ferate în 1871 și mai târziu a contribuit personal la arhitectura orășelului, realizând planurile mai multor clădiri private și publice.
Unicul său fiu, ajuns la vârsta de 21 de ani, a intrat la Școala de inginerie civilă, dar planurile de a deveni inginer constructor au fost grav afectate de o criză de tuberculoză pe care a suferit-o în 1894. După înrăutățirea stării de sănătate a lui Nino, viața familiei Garnier nu a mai fost niciodată aceeași. Louise și Charles au luat decizia să rămână cea mai mare parte a anului la Bordighera, pentru a-i oferi fiului condiții cât mai bune pentru a-și îngriji sănătatea.
Tânărul avea o ambiție remarcabilă și în 1895, în ciuda bolii, a reușit să publice un volum foarte apreciat, „Eseu de geografie generală, urmat de tabele referitoare la geografie”. În acei ani a continuat să participe la numeroase conferințe științifice din întreaga Europă, iar în 1898 a candidat la „Premiul Volney”, care i-a fost acordat postum, în unanimitate, pentru lucrarea sa principală, „Metoda transcripției raționale generale a numelor geografice”.
Garnier s-a retras din atelierul său de arhitectură în 1896, dar a continuat să facă parte din jurii pentru concursuri de specialitate și să dețină funcții oficiale. Ajuns la vârsta de 72 de ani, a suferit un prim accident vascular cerebral în ziua de 2 august 1898, la ora 4 dimineața, în timp ce se află acasă, la Paris, și un al doilea seara următoare, iar acesta i-a fost fatal.
Arhitectul a fost înmormântat în cimitirul Montparnasse. Tânărul său fiu a murit la vârsta de 26 de ani, pe 4 septembrie 1898, la o lună după tatăl său, și a fost înmormântat tot în cimitirul Montparnasse, lângă celebrul său părinte.
Printre operele de referință ale arhitectului Charles Garnier se află Sala mare de concerte și Salle de Jeu Trente-et-Quarante, ambele aflate în Place du Casino din Monte-Carlo, Observatorul Astronomic din Nisa, Cercle de la Librairie din Paris, Hôtel Hachette, aflat pe Bulevardul Saint-Germain, sau Panorama Marigny din Paris.
