Шарлотта Вилеп родилась 5 октября 1901 года в Берлине, в Германии.
Она была дочерью Альфреда Вилепа (1878—1948), бывшего до Второй мировой войны главным редактором Vorwarts. После окончания коммерческого профессионального училища с 1915 по 1930 год Шарлотта работала клерком и машинисткой-стенографисткой в Галле, Гамбурге и Берлине.
В начале 1918 года она вступила в организацию Свободная социалистическая молодежь и Коммунистический союз молодежи Германии.
В 1923 году она стала членом Коммунистической партии Германии (KPD), и в том же году, вышла замуж за Фрица Бишофа, одного из основателей KPD, а затем работала клерком в советской торговой миссии.
С 1930 года, Шарлотта работала клерком и машинисткой-стенографисткой в ландтаге Прусси и в Центральном Комитете KPD.Ещё в начале марта 1933 года было арестовано 11 000 коммунистов, а к июню того же года, более половины из лидеров KPD находились в заключении. После же захвата нацистами власти в Германии, 27 марта 1933 года все партии, кроме нацистской, были запрещены. Шарлотта работала в Отделе информации, запрещенной KPD.
В 1934 году её муж был арестован нацистами и приговорен к восьми годам лишения свободы и каторжных работ. После этого срока, он был заключен в концентрационные лагеря, сначала Заксенхаузен, потом Нойенгамме. 3 мая 1945 года Фриц Бишоф был расстрелян надзирателями, когда пытался спастись с тонущего корабля «Кап Аркона» .
В 1934 году Шарлотте удалось выехать в Москву, где до 1937 года она работала в отделе международных связей Коминтерна. По рабочим вопросам Шарлотта выезжала за границу в Данию и Нидерланды.
В 1938 году она попросила поручить ей нелегальную работу на территории Германии. Её отправили в Стокгольм, где в эмиграции находились выжившие лидеры KPD.
В Швеции она была арестована в 1939 году за незаконное пребывание в стране. Ей угрожали депортацией в Германию, но вскоре освободили. Третий рейх лишил Шарлотту гражданства.
В то время она работала в организации Международная Красная помощь, заботилась о коммунистах-эмигрантах из Германии, собирала пожертвования и сотрудничала с профсоюзами строителей на стройках в Швеции.
В 1941 году руководство КПГ в эмиграции, во главе с Гербертом Венером, помогло Шарлотте в незаконном въезде в Германию на борту грузового судна. Поездка заняла месяц, с 29 июня до конца июля.
В Берлине Шарлота сотрудничала с различными группами движения Сопротивления, особенно тесно с «Красной капеллой» .
Она была связной между членами групп скульптора Курта Шумахера и Элизабеты Шумахер, Вильгельма Кнёхеля и Роберта Урига. Шарлотта также работала в журнале Die Innere Front («Внутренний фронт» ), который издавала группа Антона Зефкофа, Франца Якоба и Бернхарда Бестлайна.
Она была курьером и обеспечивала связь этих групп с коммунистами в Швеции и между членами самих групп, перенося информацию в «микрочипах» .Шарлотта была одним из немногих членов немецкого движения Сопротивления, которая смогла избежать ареста.
Она скрывалась в Берлине до конца войны. «Внутренний фронт» продолжал издаваться и распространяться, даже после многочисленных арестов бойцов сопротивления, работавших c Шарлоттой, Отто Грабовски и Эрнстом Зибертом.После войны Шарлотта работала в Объединении свободных немецких профсоюзов (FDGB) в ГДР и вступила в Социалистическую единую партию Германии (SED).
Она участвовала в разработке программ по благоустройству Большого Берлина и в программах по социальному обеспечению.
С 1957 года Шарлотта была почетным членом Свободного института марксизма-ленинизма при Центральном Комитете SED. Там она была вовлечена в работу по написанию в ГДР истории немецкого рабочего движения, однако, ряд её исследований и собранные ею документы, остались неопубликованными во времена ГДР, так, как позиция автора не совпадала по некоторым вопросам с официальной позицией власти.
В 90 лет Шарлотта вступила в Партию демократического социализма (PDS).Шарлотта Бишоф умерла 4 ноября 1994 года в Берлине, в Германии.