Чарлз Педерсен родился в корейском городе Пусан 3 октября 1904 года. Его отец был норвежец, мать - японка. В 1922 году он иммигрировал в США из японского города Иокогама. Педерсен закончил Университет Дейтона (Огайо), а затем Массачусетский технологический институт, в котором получил степень мастера по органической химии. С 1927 года Педерсон проработал 42 года в химической компании Дюпон до своего ухода на пенсию. Он был одним из немногих Нобелевских лауреатов без высшей научной степени.