Charles Elzer Loudermilk, so sein bürgerlicher Name, wurde am 7. Juli 1927 in Henagar, Alabama, geboren. Gemeinsam mit seinem Bruder begann er als Teenager seine Gesangskarriere bei lokalen Radiosendern in Chattanooga, Tennessee. 1945 wurde er eingezogen und kämpfte im zweiten Weltkrieg. Anschließend zog er mit seinem Bruder nach Knoxville und später nach Memphis. Die Beiden arbeiteten Tagsüber bei der Post und standen abends gemeinsam auf der Bühne.
1950 standen sie das erste Mal gemeinsam auf der Bühne der Grand Ole Opry und wurden 1955 Mitglieder.
Mehr als 20 ihrer Songs waren in den Country Charts gelistet.
In der 60ern verblasste der Stern der Louvin Brothers und so trennten sich die Brüder 1963. Zwei Jahre später wurde Ira bei einem Verkehrsunfall getötet.
2001 wurde Charlie Louvin in die Country Music Hall of Fame aufgenommen.