Seine Eltern emigrierten 1931 nach Frankreich. Georges Charpak machte schon von der Grundschule an bis zum Baccalaureat durch besondere Leistungen auf sich aufmerksam. In Montpellier, wohin sich seine Eltern abgesetzt hatten, um der Verfolgung durch deutsche Dienststellen zu entgehen, schloss er sich der französischen Widerstandsbewegung an. 1943 wurde er nach Dachau deportiert.
Nach seiner Befreiung (1945) absolvierte er die "Ecole des mines de Paris" (1947). 1955 promovierte er am "Collège de France" und trat noch im gleichen Jahr als Mitarbeiter in das CNRS ein. 1959 gewann ihn Léon Ledermann, der spätere Nobelpreisträger für Physik (1988), von dem er sich 1962 wieder trennte, für die Mitarbeit in einem Team, das bei CERN an Fragestellungen der Hochenergie- und Teilchenphysik arbeitete. Georges Charpak arbeitete bis zum Ende seiner Laufbahn im CERN. In dieser Zeit entwicklelte er die sog. "Vieldraht- Proportionalkammer" ("chambre proportionnelle multifiles"), eine für die Erforschung der Teilchenphysilk damals bahnbrechende Erfindung, für die ihm im Jahre 1992 der Nobelpreis für Physik verliehen wurde. Auf dieser Grundlage gelangen ihm zahlreiche weitere Erfindungen in der Physik aber auch zukunftsweisende Anwendungern in anderen Disziplinen. Sie führten u.a. durch Verminderung der Strahlenbelastung der Patienten zur Weiterentwicklung und Vervollkommnung der medizinischen Radiographie. Neben seinen Beiträgen zur Teilchenphysik arbeitete er mit Biologen und Medizinern an neuen Geräten zur medizinischen Bildgebung.
Georges Charpak war - wie er selbst sagte - ein überzeugter Verfechter der zivilen Nutzung der Kernenergie. Im Sommer 2010 forderte er gemeinsam mit den Physikern Jacques Treiner und Sébastian Balibar in einem Beitrag ("Tribune") in "Libération" vom 10.08.2010 wegen der sich abzeichnenden Kostenexplosion des Projekts, die Arbeiten an dem experimentellen Kernfusionsreaktor ITER einzustellen. Das Projekt werde zu teuer und sei im Ergebnis nicht brauchbar ("inutilisable"). Es sei besser - so die drei Physiker - ganz auf die Reaktoren der 4. Generation zu setzen, um u. a. die Erfahrungen zu verwerten und fortzuentwickeln, die man mit Superphénix gemacht habe.
In den Nachrufen von Premierminister Francois Fillon und Forschungsministerin Valérie Pécresse wird insbesondere auch die Rolle von Georges Charpak als "pédagogue infatigable" hervorgehoben. Er war von dem Gedanken erfüllt, dass es wichtig sei, die heranwachsenden Generationen schon vom frühen Lebensalter an (école maternelle, école primaire) für Grundfragen der Naturwissenschaften in ihrem Lebensumfeld zu sensibilisieren; im Jahre 2006 wurde das Programm auf die Kollegstufe ausgedehnt. Darüber hinaus sah er seine Aufgabe auch darin, mit einfachen Worten eine breitere Öffentlichkeit mit zentralen Fragen der Naturwissenschaften vertraut zu machen. Sein Engagement führte ihn im Jahre 1996 schließlich dazu, zusammen mit dem Physiker Yves Quéré und dem Astrophysiker Pierre Léna die Aktion "La main à la pâte" ins Leben zu rufen; dabei diente ihm das Programm "Hands on" als Modell, das er in Begleitung von Leon Ledermann in Schulen des Ghetto von Chicago kennengelernt hatte.
Der Aufgabe, bei der jungen Generation ein Grundverständnis naturwissenschaftlicher Zusammenhänge zu wecken, fühlte er sich bis in die letzten Monate seines Lebens verpflichtet. Das Modell "La main à la pâte" hat in mehr als 30 Ländern Nachahmung gefunden.
Le Figaro vom 01.10.2010 widmet unter der Überschrift "Les multiples vies de Georges Charpak" dessen Person und Werk unter Einschluss seines Lebens- und Bildungsweges sowie seinem "immensen wissensschaftlichen Werk" (Nicolas Sarkozy) eine ganzseitige Darstellung. Auch Le Monde würdigte seit dem 29.09.2010 das Lebenswerk von Georges Charpak in mehreren Beiträgen.
