Nata in una famiglia di intellettuali, si dedicò per alcuni anni alla scultura[1] e fu allieva e modella di Émile-Antoine Bourdelle.[2] Le sue opere furono tra l'altro acquistate dal Musée du Luxembourg di Parigi.[3][4][5]
Il 22 settembre 1922 a Parigi si sposò con lo scrittore Pierre Frondaie[6][7] fresco di divorzio.[8] Il matrimonio sarebbe durato cinque anni. La Charnaux raccontò nella sua autobiografia che la passione del volo nacque durante un viaggio aereo in Italia del sud compiuto a bordo di un idrovolante nel 1930.[9]
Preso il brevetto da pilota, il suo primo viaggio aereo di 17 000 chilometri in Africa le permise di vincere la Coppa Jacques Roques. Tornò in Africa diverse volte e fu durante uno di questi viaggi, nel 1934, che fu ospite a Tripoli del governatore della Libia e celebre aviatore Italo Balbo[10] che rivide anche a Viareggio[11] e quindi a Udine, dove fu nominata dalla sua squadra acrobatica "caporale onoraria".[10]
Fu reclutata dalla Caudron-Renault per dimostrazioni di volo. Fu proprio durante uno di questi tour che, scivolata dall'ala dell'aereo fermo a terra, dovette restare ferma per più di un anno per una frattura vertebrale[12] fino all'ottobre del 1936.[13] Nel frattempo tenne una rubrica su L'Aéro, dal titolo Plumes aux vents.[14]
Nel 1937 fu la prima francese a ottenere il brevetto per guida di un aereo senza visibilità esterna, Acquistò da Henri Lumière un Caudron Rafale col quale stabilì vari record.
Nel 1938, la Charnaux sposò Jean Fontenoy[17], ex comunista passato al partito popolare francese,[18] collaboratore di Je suis partout e autore di diversi romanzi, che durante il governo di Vichy era direttore aggiunto dell'OFI, agenzia di stampa statale.[19]
La guerra mise fine alle sue esibizioni aeree.[20] Nel settembre del 1939, a Parigi, aprì una scuola per donne meccanici di aerei e operatrici radio a terra.[21]
Scrisse i libri La passion du ciel - Souvenirs d'une aviatrice, edito nel 1942 da Hachette[22] e Qui a tué Marina Sturm ? pubblicato dalle Edizioni France-Empire nel 1943.[23]
Morì l'11 ottobre 1943[24] di tubercolosi. Le esequie si tennero nella chiesa di Saint-Louis a Vichy il 13 ottobre.[25]
È sepolta nel Cimetière des Bartins a Vichy.[26]
Il 24 settembre del 1934, all'aerodromo della scuola di St-Cyr di Guer, Madeleine Charnaux come primo pilota ed Yvonne Jourjon come secondo stabilirono il record di altitudine di 4990m .[28][29]
Il 29 gennaio del 1935, a Orly, Madeleine Charnaux come primo pilota e Edith Clark come secondo stabilirono il record di altitudine con 6 150 m.[30][31]
L'8 maggio del 1937, la Charnaux insieme a Mahé stabilì il record di velocità sui 100 km sul tragitto Ville Sauvage – La Marmogne, a una velocità di 283,24 km/h[32] su Caudron Rafale C-530 con motore Renault Bengali.
Il giorno stesso, sola sul medesimo aereo, raggiunse i 285,26 km/h sui 100 km[33] e sui 1 000 km.
Il 17 ottobre del 1937 la Charnaux batte il record femminile di velocità (268,64 km/h) su 1 000 km in biposto da meno di 6,5 litri di cilindrata su Caudron Rafale tipo 660 motore di 140 CV Renault-Bengali con passeggero (Gracieuse Lallus)
