Charles Despine era figlio di Joseph Despine, Medico, e di Constance Burdin.

Nel 1810 si diplomò all'Ecole Polytechnique di Grenoble e nel 1812 all'Ecole des Mines de Paris; successivamente, dal 26 novembre 1812 seguì i corsi presso l'Ecole des Mines de Moutiers.

Rientrò a Parigi nell'agosto del 1814.

Dopo il Trattato di Parigi (20 novembre 1815) che rese la Savoia al Regno Sardo-Piemontese, prese servizio presso il re Vittorio Emanuele I.

Tornò in Savoia alla fine del 1815, divenne direttore della Ecole des Mines de Moutiers (1825), Ispettore Generale delle Miniere del Regno di Sardegna, direttore del debito pubblico; divenne Presidente del Consiglio Provinciale di Annecy, deputato nel 1848 per il cantone di Duingt e membro del Comitato permanente della finanza.

Despine sostenne la scolarizzazione dello Stato Sardo e la divulgazione dell'educazione.

Fu membro dell'Accademia di Savoia dal 1833.

Morì poco prima dell'annessione definitiva di Savoia alla Francia.

A lui fu intitolata una galleria nella miniera di Monteponi in Sardegna.