Emmanuelle študovala biochémiu, mikrobiológiu a genetiku vo Francúzsku na Univerzite Pierra a Marie Curie Curieovcov, dnes nazývanej Parížska univerzita. Svoj doktorát z mikrobiológie získala za výskum na Pasteurovom ústave v Paríži. Vede sa ďalej venovala v Spojených štátoch na Rockefellerovej univerzite, v Univerzitnom zdravotníckom stredisku v New Yorku (dnes NYC Langone Health), Skirballovom ústave biomolekulárnej medicíny (tiež v New Yorku) a v Memphise v štáte Tennessee vo Výskumnej nemocnici sv. Júdu Tadeáša.
Medzi rokmi 2013 a 2015 Emmanuelle Charpentier založila a viedla oddelenie regulácií v infekčnej biológii v Helmholtzovom centre výskumu infekcií v Braunschweigu a pôsobila ako profesorka v Univerzitnej nemocnici v nemeckom Hannoveri. v roku 2013 získala Profesorský titul Alexandra von Humboldta, jeho držiteľkou bola aj v rokoch 2014 a 2015. v roku 2015 sa stala vedeckou členkou Spoločnosti Maxa Plancka. Od roku 2015 do roku 2018 bola vedeckou riaditeľkou a riaditeľkou oddelenia regulácií v infekčnej biológii Ústavu Maxa Plancka pre infekčnú biológiu v Berlíne. Od roku 2016 je čestnou profesorkou na Humboldtovej univerzite v Berlíne. Od roku 2018 pôsobí v Berlíne ako vedecká a výkonná riaditeľka Útvaru Maxa Plancka pre výskum patogénov. Ide o nezávislý ústav, ktorý založila v spolupráci so Spoločnosťou Maxa Plancka. Od roku 2021 na inštitúte pôsobí aj ako vedúca správy.
Viac informácií o Emmanuelle Charpentier nájdete na www.emmanuelle-charpentier.org.