Pe numele adevărat, Gabrielle Bonheur Chanel, Coco s-a născut pe 19 august 1883 în Saumur, un oraş mic din apropierea Parisului. După ce a rămas orfană de mamă la doar 6 ani, tatăl a abandonat-o împreună cu cei patru fraţi ai săi, rămânând în grija rudelor. A primit de la mătuşi o educaţie severă, fiind învăţată să se poarte politicos şi să aibă mereu o ţinută îngrijită atunci când iese din casă: „Nu înţeleg cum o femeie poate ieşi din casă nearanjată- e o lipsă de politeţe. Şi nu poţi şti niciodată, poate chiar aceea este ziua în care îţi întâlneşti destinul. Iar în faţa destinului trebuie să apari cât poţi tu de frumoasă”. La 17 ani a fost tri-misă la un orfelinat al unei mănăstiri din Moulins, unde a învăţat croitorie. Gabrielle a părăsit orfelinatul curând şi s-a angajat cântăreaţă într-un cabaret. Acolo, şi-a luat numele de scenă „Coco”. Tânăra nu avea să ştie cât de faimos va deveni acest nume în numai câţiva ani. Cariera de cântăreaţă a fost una scurtă, pentru că l-a întâlnit pe Etienne Bahan, un ofiţer de cavalerie milionar, şi a părăsit scena, urmându-l la Paris. Fiind finanţată de milionar, Coco Chanel şi-a deschis la Paris primul ei magazin cu pălării. Mai târziu l-a cunoscut pe Arthur Capel, un jucător de polo foarte bogat, care a ajutat-o să-şi deschidă un lanţ de magazine. Curând, a început să adauge şi articole vestimentare, creaţie proprie. A încercat să re-voluţioneze lumea modei. A spart tiparele şi orice idei preconcepute, a folosit materiale bărbăteşti: lână, tricot, jerseuri, imprimeurile marinăreşti, puloverele pe gât, a desfiinţat corsetele incomode, a demonstrat că pantalonul poate fi purtat foarte elegant şi de o femeie, a scurtat fustele, a arătat că o femeie poate fi frumoasă şi cu părul scurt,  a creat celebrul costum de zi deux-pieces. Coco Chanel a pus mare preţ pe accesorii, reuşind cu succes să combine bijuteriile foarte scumpe cu cele ieftine, din sticlă, plastic sau lemn. Putea să poarte un pulover negru cu un pantalon larg şi un şirag de perle şi să arate irezistibil. Creaţiile sale au cucerit prin simplitate şi eleganţă.
În viaţa privată, Coco Chanel era o devoratoare de amanţi, fiind binecunoscute relaţiile ei cu ducele de Westminster, marele Duce Dimitri de Rusia, artistul Paul Iribe. Ducele de Westminster a iubit-o foarte mult pe Coco, fiind gata să îi pună lumea la picioare: averea sa impresionantă, numele său şi titlul de ducesă. Aceasta a refuzat cererea în căsătorie, spunând „Sunt multe ducese pe lume, dar o singură Coco Chanel”.
În 1923, Chanel a lansat primul parfum Chanel No.5, acesta fiind primul parfum creat sub o etichetă de designer, cu un ambalaj obişnuit şi o sticluţă de asemenea, simplă, pătrată. Asta nu l-a împiedicat să devină cel mai vândut parfum din lume. S-au făcut multe speculaţii cu privire la lansarea acestui parfum. Se spunea că numărul cinci ar fi numărul norocos al creatoarei. Alţii susţineau că în laborator ar fi existat mai multe mostre de parfum, iar Coco ar fi  ales mostra cu numărul 5.
La sfârşitul anului 1938, Coco Chanel s-a retras din lumea modei, fiind eclipsată de designerul italian Schiaparelli, care acaparase piaţa din Europa. Creatoarea a tras obloanele magazinelor şi a plecat în Elveţia, unde a trăit 15 ani. Se spune că motivul adevărat al retragerii sale ar fi fost relaţia sa cu ofiţerul nazist Hans Gunther von Dincklage.
S-a reîntors în 1953, dar a deschis un singur ma-gazin, cu parfumuri. Un an mai târziu, a inaugurat un magazin de haine, care nu a mai fost primit cu reticenţă şi s-a bucurat de un succes enorm. Taiorul Chanel şi mereu eleganta rochie neagră, scurtă „the litlle black dress” au făcut furori şi curând, toate starurile de la Hollywood au adoptat stilul Chanel.
Celebrul deux-piece roz purtat de Jackie Kennedy în timpul atentatului de la Dallas, în care a fost împuşcat JFK, a fost creaţie semnată Coco Chanel.
Mademoiselle Chanel nu s-a căsătorit niciodată şi a murit la 10 ianuarie 1971, la vârsta de 88 de ani, în camera sa de la hotelul Ritz. Pe mormântul său sunt gravate capete de lei, reprezentând semnul zodiacal sub care s-a născut.
Casa Chanel a fost preluată în 1983 de Karl Lagerfeld. Afacerea cu parfumuri este controlată de familia Wertheimer, care deţine 70% din afacere  datorită lui Pierre Wertheimer, un fost iubit al creatoarei, care se asociase cu aceasta în 1924.