Родился в семье придворного врача Жана Клода Андриана Гельвеция. Учился в иезуитском коллеже Луи-ле-Гран, готовясь стать финансовым служащим. Окончив коллеж, служил в Кане помощником своего дяди, сборщика налогов.
В 1738 благодаря влиянию своего отца получил должность генерального откупщика (сборщика налогов).
После женитьбы на Анне Катрин де Линьвиль д’Отрикур в 1751, оставил должность. С женой проводил время в замке в Воре близ Ремалара и в своём парижском особняке на улице Сен-Анн. В Воре Гельвеций имел богатые угодья и считался радушным хозяином; в Париже его салон получил известность как место для выражения свободомыслия. Входил в кружок Дидро и Гольбаха.
Сблизившись с Монтескьё и Вольтером, с 1751 года посвятил себя научным занятиям и литературе (поэзией увлекался ещё в молодости).
Одно из главных его сочинений, «Об уме» (фр. De l’esprit), было осуждено папой Климентом XIII, парижским парламентом и теологическим факультетом Сорбонны и сожжено.
В 1764 посетил Англию, а в 1765 по приглашению Фридриха II — Пруссию. В 1766 вместе с астрономом Лаландом основал масонскую ложу наук, которая впоследствии объединяла наиболее известных ученых того времени. К 1769 Гельвеций закончил труд «О человеке» (De l’Homme).
Страдал тяжёлой формой подагры и умер в своем доме на улице Сен-Анн 26 декабря 1771 года в Париже.
Полное собрание его сочинений было выпущено в Париже в 1818 году.
