Originaire de Vicques. Né le 16 juin 1965 à Delémont. Fils de Bertrand Charmillot, maître-ramoneur, député au Parlement jurassien (1979-1994) et de Marie-Louise née Friche, régleuse. Epouse Céline née Chételat, employée de commerce. Trois enfants. Catholique.
Ecoles primaire et secondaire à Vicques. C. suit ensuite pendant deux ans les cours de l'Ecole supérieure de commerce (1985-1987) tout en effectuant un apprentissage de ramoneur (1984-1987). Il obtient sa maîtrise fédérale en 1992. Membre du Parti démocrate-chrétien, C. fait partie de la commission des travaux publics de Vicques (1990-1998) puis du conseil communal (1998-2003). De décembre 2003 à janvier 2006, il est élu suppléant au Parlement jurassien, puis titulaire de janvier à octobre 2006. Il y est membre de la commission de l'environnement et équipement. Il devient de nouveau suppléant de décembre 2006 jusqu'à la fin de janvier 2009 et titulaire de janvier 2009 à décembre 2010. Ses principales interventions touchent au projet ILS 34 de l'aéroport de Bâle-Mulhouse et au contournement de Courroux. De décembre 2010 à octobre 2013, il occupe de nouveau la fonction de suppléant. En janvier 2016, il est élu président du Conseil général de la commune mixte de Val Terbi.
Membre du conseil d'administration de la Banque Raiffeisen du Val-Terbi depuis 2006.
Membre du Groupe de vol à moteur de Porrentruy.
Commandant des pompiers de Vicques (1991-2002) puis vice-commandant du service d'incendie et de secours (SIS) Val-Terbi (2003-2005).