Der Auftrag, die Charlotte zu bauen, wurde am 6. Februar 1987 an die Newport News Shipbuilding vergeben, wo sie am 17. August 1990 auf Kiel gelegt wurde. Der Stapellauf erfolgte am 3. Oktober 1992, das Schiff wurde von Mrs. Mary McCormack nach der Stadt Charlotte in North Carolina getauft. Die Indienststellung bei der US-Marine erfolgte schließlich am 16. September 1994. Der erste Kommandant des Schiffes war Commander Michael Matthews.
Ende 2005 brach die Charlotte zu einer Überholungsperiode in die Norfolk Naval Shipyard auf. Der Weg dorthin führte das U-Boot unter die arktische Eiskappe, wo es durch 155 cm dickes Eis auftauchte. Eis dieser Stärke konnte das Schiff nur durchbrechen, da es zum dritten Baulos der Klasse gehört, deren Tiefenruder im Gegensatz zu den früheren Booten an die Hülle verlegt wurden, und sich nicht mehr am Turm befinden. Dieser wurde im Gegensatz zu früheren Booten für ebendiesen Zweck verstärkt. Ende Oktober 2007 kehrte die Charlotte in ihren Heimathafen Pearl Harbor auf Hawaii zurück.
Ende 2010 wurde das U-Boot in den westlichen Pazifik verlegt.