Charles Cornwallis werd op oudejaarsavond geboren in een Engels gezin van de heersende klasse. Zijn vader Charles, de 5e Baron van Eye, stuurde Cornwallis naar Eton, een exclusieve privéschool, en vervolgens naar een militaire academie in Turijn, Italië. Charles de 5e kocht zijn zoon uiteindelijk een Ensign-commissie in het 1st Regiment of Foot Guards, waardoor de militaire carrière van Cornwallis werd geactiveerd.
Cornwallis begon zijn militaire loopbaan serieus tijdens de Zevenjarige Oorlog, hij stapte over naar het 85e Voetregiment en diende drie jaar in Duitsland. Nadat zijn vader in 1762 overleed, verving hij hem als de graaf van Eye en nam hij plaats in het House of Lords. Tijdens de eerste jaren van zijn graafschap liepen de spanningen tussen Amerikaanse kolonisten en de Britse kroon tot een kookpunt. Cornwallis sympathiseerde met de kolonisten en stemde om de Stamp Act in te trekken; hij was een van de slechts vijf leden die voor deze motie stemden.
Koloniale sympathieën weerhielden hem er niet van de kroon in de revolutie te dienen. In december 1775, na de Slag om Lexington en Concord, ontving Cornwallis een bevordering tot de rang van luitenant-generaal en vertrok naar Amerika. Hij arriveerde in mei 1776 in de Carolinas, maar nadat hij Fort Moultrie op Sullivans Island, Charleston, South Carolina, niet had ingenomen, verhuisde hij naar het noorden naar New York. Britse troepen behaalden de overwinning in de Slag om Long Island, wat resulteerde in een Amerikaanse terugtocht over New Jersey. George Washington sloeg echter terug in Trenton, New Jersey – tot grote schrik en ergernis van Cornwallis – met een verrassingsaanval op de Hessische troepen op eerste kerstdag.
In 1780, na een patstelling in het noorden, Cornwallis trok naar het zuiden en probeerde opnieuw Charleston in te nemen met de hulp van collega-generaal Sir Henry Clinton. De zuidelijke stad bezweek na een belegering van drie maanden onder Britse heerschappij. Cornwallis ging door met het verslaan van generaal Horatio Gates in Camden, South Carolina, op 16 augustus 1780.
Bijna onmiddellijk nadat de Amerikaanse generaal Nathanael Greene het bevel over de zuidelijke legers op zich nam, begon het Britse fortuin in het zuiden te verschuiven. Amerikaanse troepen kwamen als overwinnaar uit de strijd bij de Slag om Kings Mountain in oktober en troepen onder leiding van Francis Marion en Thomas Sumter bleven de mannen van Cornwallis de hele winter teisteren. Amerikaanse troepen volgden hun succes bij Kings Mountain met een overwinning in de Slag bij Cowpens in januari 1781. De slag, die de dragonders van Banastre Tarleton verwoestte, was een belangrijk keerpunt in de oorlog in het zuiden. Amerikaanse troepen bleven Cornwallis en zijn mannen zware verliezen toebrengen, met name tijdens de Slag om Guilford Court House.
Cornwallis en zijn mannen bleven terugvallen naar de kust totdat ze de ultieme nederlaag en overgave in Yorktown onder ogen zagen. 17 oktober 1781. Bij de ceremoniële overgave beweerde Cornwallis zo ziek te zijn dat hij George Washington niet kon ontmoeten om zijn zwaard over te geven; in plaats daarvan stuurde hij generaal Charles OHara, zijn tweede in bevel. Gevangene Cornwallis werd later ingeruild voor patriot Henry Laurens, voormalig voorzitter van het Continentale Congres. De nederlaag kon de carrière van de graaf niet belemmeren en hij werd vervolgens gouverneur-generaal van India en Lord Lieutenant van Ierland. Hij stierf in 1805 in India.