S'il est une personne qui a compté dans la carrière de Charles Aránguiz, c'est l'entraîneur Mariana Sandoval, qui se trouve être aussi sa mère. Elle l'a persuadé de reprendre l'entraînement quand il a voulu arrêter de jouer à l'adolescence. Le Chili et le Bayern Leverkusen, son club actuel, y auraient perdu un milieu talentueux, habile dans la récupération, la distribution et la passe, et doué du sens du but.

Il a fait ses débuts en première division à 16 ans à Cobreloa. Il a ensuite évolué sous les couleurs de Cobresal, Colo Colo et Quilmes (Argentine) avant de rejoindre l'Universidad de Chile en 2011. Il s'y est épanoui sous la direction de Jorge Sampaoli et a gagné quatre titres. Marcelo Bielsa l'a lancé en sélection senior en 2009, mais ne l'a pas retenu pour Afrique du Sud 2010. Claudio Borghi l'a utilisé par intermittence au poste d'ailier. Repositionné dans l'entrejeu à l'arrivée de Sampaoli, il s'est montré déterminant sur la route du Brésil, où il a disputé les quatre matches de son pays et marqué un but.

Affûté par son passage à l'Internacional Porto Alegre, il a été l'un des acteurs phares des conquêtes de la Copa América 2015 puis, à son retour d'une grave blessure, de la Copa América Centenario 2016, cette fois sous la houlette de Juan Pizzi qui en a fait un titulaire.