Paris était une ville qui n'avait jamais été envahie par une armée ennemie, sauf si l'on considère la période de la guerre de 100 ans où les bourguignons, alliés aux anglais, l'occupèrent. Il fallut attendre la chute de Napoléon pour voir deux armées occuper la capitale française en moins d'un an, en 1814 puis à la suite de la défaite de Waterloo, en 1815.
Louis-Philippe, proclamé roi des Français en 1830, était convaincu que la clé de la défense du territoire était d'empêcher Paris de tomber trop facilement aux mains des armées étrangères, comme en 1814. Aussi conçut-il le projet de construire autour de la capitale une enceinte de fortifications qui rendrait la ville imprenable.
Un premier projet fut présenté à la Chambre des députés au début de 1833 par le maréchal Soult, président du Conseil et ministre de la Guerre. Il suscita d'emblée une très vive résistance de la part de la gauche, dont les orateurs soupçonnèrent – ou feignirent de soupçonner – de la part du gouvernement des arrière-pensées de politique intérieure : on affirmait que les fortifications étaient en réalité destinées non à défendre la France, mais à menacer les Parisiens au cas où ils viendraient à se révolter contre le pouvoir royal.
À cette enceinte entourant Paris se rajoutait un système de 16 forts détachés, placés à quelques kilomètres de Paris afin de constituer une première ligne de défense, dont le fort de Charenton.
Achevé en 1845, il est employé dans un premier temps comme prison suite à la révolution de 1848. Quelques années après la prise de pouvoir par Napoléon III, en 1859, le fort est armé d'une artillerie bénéficiant de la dernière avancée technologique de l'époque, le canon rayé. Les pièces installées, des « canons longue portée », pouvaient tirer à 3 000 m..
Lors de la guerre franco-allemande de 1870, grâce à son artillerie, le fort participa à la défense de Paris face aux Prussiens. « Le fort avait été armé de canons à longue portée, qui appuyaient nos troupes, notamment dans les combats du Moulin-Saquet, de la Gare-aux-bœufs, et de Mont-Mesly, détruisant en partie Choisy-le-Roi, occupé par les troupes allemandes. Fort heureusement, l'artillerie ennemie ne répondit jamais et aucun projectile ne tomba, ni sur le fort, ni sur le village. » Après la victoire des Prussiens, l'ouvrage fut livré aux troupes d'occupation en février 1871 et évacué le 30 septembre de la même année. De ce fait, le fort sera un témoin distant de la Commune de Paris.
Les renseignements manquent pour connaitre l'emploi du fort jusqu'en 1910, date à laquelle, une partie du 59ème régiment d'artillerie, le 1er groupe pour être précis, s'installe dans les casernes. Lors de la Première Guerre mondiale cette unité est remplacée par une partie du 3ème régiment d'artillerie coloniale. En 1914, le fort est occupé par le 32ème régiment divisionnaire jusqu'à la déclaration de la Seconde Guerre mondiale où ce régiment est envoyé au front. Suite à l'attaque allemande de mai 1940, l'unité sera pratiquement détruite.
Peu d'informations subsistent de l'occupation allemande. Lors de cette période, le fort servit de dépôt de munitions et une station radio y fut installée. Devant l'avance alliée et la chute de Paris, il fut abandonné le 25 août 1944. Avant de prendre la fuite, les allemands minèrent les centaines de tonnes d'explosifs entreposées avec un système de mise à feu fonctionnant à l'acide. Grâce à la présence quasi immédiate du démineur Roger François, l'explosion ainsi que la destruction d'une grande partie de la ville fut évitée.
A partir de 1944, le fort voit passer des unités de la gendarmerie, un centre pour détenus politiques, pour mineurs délinquants. En 1950, le fort est attribué à la gendarmerie. En pleine période de décolonisation, le fort est un « centre de rassemblement des détachements de relève en Extrême-Orient » qui verra passer plus de 6 000 gendarmes en partance pour l'Indochine. La guerre terminée, différents services de la gendarmerie vont s'installer dans le fort, on y verra tour à tour le commandement des écoles de 1959 jusqu'au début des années 2000. Le GIGN y sera créé, en 1974, avant d'être transféré à Satory en 1983. Actuellement, le fort est occupé par différents services de la direction de la gendarmerie nationale et le service historique de la gendarmerie.