Nasceu em 1958, no Uruguai. Estudou na Escola Superior de Cinema São Luiz, em São Paulo, e deu início à carreira no Brasil como assistente de fotografia de Dib Lutfi e Mário Carneiro. Começou a trabalhar em 1975 em documentários, comerciais e longas-metragens de diretores como Roberto Gervitz (Feliz Ano Velho, 1987), Sérgio Rezende (Doida Demais, 1989) e Murilo Salles (Como Nascem os Anjos, 1996). Em 1997, mudou-se permanentemente para o Brasil. Charlone assinou a fotografia de Cidade de Deus (2002), de Fernando Meirelles, recebendo por esse trabalho uma indicação ao Oscar. Trabalhou com Spike Lee no telefilme Sucker Free City (2003) e, novamente com Meirelles, em O Jardineiro Fiel (2005). O Banheiro do Papa (2007), seu primeiro longa-metragem, foi selecionado na mostra Um Certo Olhar do Festival de Cannes, e exibido na 32ª Mostra. Em seguida, dirigiu o longa La Redota - Una Historia de Artigas (2011) e a série 3%.
