Le roman retrace, dès la première phrase déterminante où « Charlotte a appris à lire son prénom sur une tombe », la vie de Charlotte Salomon, jeune artiste allemande juive née à Berlin dans les années 1920, marquée dès l'enfance par la disparition tragique de sa mère, puis confrontée à la montée de la haine nazie et à son propre génie pictural resté largement méconnu jusqu'à son assassinat à Auschwitz en 1943. Cette biographie romancée, rédigée en phrases minimalistes où chaque point renvoie à la ligne pour épouser le rythme haletant de cette existence écourtée, respecte scrupuleusement les faits réels de la vie de Charlotte tout en imaginant ses pensées intimes, geste littéraire qui sort définitivement l'artiste de l'oubli.
Le roman devient un phénomène littéraire vendu à plus de 450 000 exemplaires, couronné du prix Renaudot et du prix Goncourt des lycéens en 2014, avant une édition illustrée en 2015 réunissant une cinquantaine de gouaches de Charlotte Salomon et des photographies de l'artiste et de ses proches.
Charlotte demeure le roman le plus consacré de Foenkinos, son hommage à une artiste assassinée par le nazisme continuant d'être salué comme une démonstration éclatante de la capacité du roman contemporain à conjuguer devoir de mémoire et exigence littéraire.