Flammarions neieguva augstako izglītību. No 1858. līdz 1862. gadam strādāja Parīzes observatorijāLeverjē vadībā. No 1862. līdz 1866. gadam strādāja Garumu birojā (Bureau des Longitudes). No 1876. līdz 1882. gadam - atkal Parīzes observatorijā. Darbojās žurnālos Cosmos, Siecle, Magasin pittoresque. 1862. gadā izdeva pirmo grāmatu La pluralité des mondes habités ("Apdzīvojamo pasauļu daudzskaitlība"), bet 1880. gadā - savu populārāko darbu Astronomie populaire ("Populārā astronomija"), kura izdota lielās tirāžās daudzās pasaules valodās.