Aclamado internacionalmente como uno de los mejores tenores líricos de su generación, Castronovo también ha cantado en la mayoría de los principales teatros de ópera del mundo, como la Royal Opera House, Covent Garden, la Ópera Estatal de Viena, la Ópera Estatal de Berlín, la Ópera de París, la Ópera Estatal de Baviera, Munich, Theatre Royale de la Monnaie, Bruselas y muchos otros, incluidos los festivales de Salzburgo y Aix en Provence. Su repertorio abarca desde los grandes papeles de tenor de Mozart en Don Giovanni, Cosi Fan Tutte y Die Zauberflöte, hasta Edgardo en Lucia di Lammermoor, Nemorino en L'Elisir D'Amore y Alfredo en La Traviata. En temporadas recientes, Castronovo también ha sido muy aclamado por sus interpretaciones como el papel principal en Faust, Romeo en Romeo et Juliette, el Duque en Rigoletto, Rodolfo en La Boheme y Tom Rakewell en The Rakes Progress. Protagonizó el papel principal de Il Postino de Daniel Catan junto a Plácido Domingo en el estreno mundial de la obra en Los Ángeles, así como en París y Santiago.

Charles Castronovo comenzó su temporada 12/13 con su debut en Ámsterdam en un concierto de Les Pecheurs de Perles en el Concertgebeouw, después de lo cual regresó a la Ópera de París como Tom Rakewell en The Rake's Progress. Castronovo apareció posteriormente en la Ópera Metropolitana como Don Ottavio en Don Giovanni. Cantó Gennaro en Lucrezia Borgia para la Bavarian State Opera de Munich, papel que también interpretará en el Theatre Royale de la Monnaie y luego cantará La Traviata para la Staatsoper Berlin. Castronovo aparecerá en la Royal Opera Covent Garden en dos producciones durante la temporada actual: como Tamino en Die Zauberflöte y en sus primeras representaciones de Ruggero en La Rondine junto a Angela Gheorghiu. Los planes futuros también incluyen su primer Des Grieux en Manon en Toulouse, Faust junto a Anna Netrebko en Baden Baden, una nueva producción de Maria Stuarda en la Royal Opera Covent Garden junto a Joyce di Donato. Aparecerá en varias obras en Munich; entre ellos Die Zauberflöte, L’Elisir D’Amore, La Boheme, en la Deutsche Oper Berlin en una nueva producción de La Rondine, y como Lensky en Eugene Onegin y Nemorino en Viena. Castronovo también tiene previsto su debut en el Gran Teatro del Liceo de Barcelona como Alfredo.

Nacido en Nueva York y criado en California, Castronovo comenzó su carrera como residente en la Ópera de Los Ángeles. Fue invitado a unirse al Programa de Desarrollo de Jóvenes Artistas Lindemann del Metropolitan Opera y en el otoño de 1999 hizo su debut en el Metropolitan como Beppe en la función inaugural de I Pagliacci. En los primeros años de su carrera Castronovo construyó su repertorio con debuts como Tamino en Die Zauberflöte y Fenton en Falstaff en Pittsburgh, como Don Ottavio en Don Giovanni y Ernesto en Don Pasquale en Boston, y como Ferrando en Cosi Fan Tutte en Portland, donde también cantó sus primeras interpretaciones de Nemorino en L'Elisir D'Amore. Su debut como Alfredo en La Traviata tuvo lugar con la Ópera de Minnesota, como Belmonte en Die Entfuehrung aus dem Serail con la Ópera de Colorado y como Elvino en La Sonnambula para el Teatro de la Ópera de Michigan. Castronovo hizo su debut en el escenario europeo en el Festival Savonlinna de 2000 en Don Giovanni. Posteriormente debutó en Alemania en la Ópera Estatal de Berlín en la misma obra con Daniel Barenboim, en Francia como Fenton en el Theatre du Capitole de Toulouse y en Gran Bretaña en los Proms de Londres de 2002 en L'Heure Espagnole de Ravel. En la temporada 2003/2004 debutó en la Ópera de San Francisco, la Ópera de París y la Ópera Estatal de Viena como Tamino; en septiembre de 2004 en la Royal Opera, Covent Garden en septiembre de 2004 como Ferrando. A esto le siguió su debut en el escenario italiano como Alfredo en el Teatro Carlo Felice de Génova. Otros debuts significativos incluyeron Alfredo en la Ópera Estatal de Hamburgo y en el Megaron en Atenas, Fenton en el Theatre Royale Monnaie en Bruselas. Ferrando en la Ópera Estatal de Baviera en Munich. Invitado habitual en todos estos teatros, Castronovo se ha presentado desde entonces como Alfredo en Viena, Londres, Berlín y Aix en Provence, como Nemorino en París, Viena, Niza y Berlín, como Belmonte en Munich y Roma, como Tamino en San Francisco, como Don Ottavio en Los Ángeles, San Francisco y Munich. Debutó en el Festival de Salzburgo como Belmonte en Entfuehrung aus dem Serail.

En el verano de 2005 Castronovo cantó su primer Nadir en Les pêcheurs de perles en la Ópera de San Francisco, y también ha cantado Nadir en Washington y San Diego. Varios otros roles nuevos ingresaron a su repertorio en temporadas recientes; el papel principal en La Clemenza di Tito en el Bayerische Rundfunk en Munich, Rodolfo en La Boheme para la Ópera de Michigan, el Duque en Rigoletto en Burdeos y Faust en Pittsburgh. En el verano de 2008 cantó su primer Tom Rakewell en una nueva producción de The Rake's Progress en la Royal Opera, Covent Garden; su debut como Edgardo en Lucia di Lammermoor siguió en 2009 en Bruselas. En 2011 cantó su primer Gennaro en Lucrezia Borgia junto a Edita Gruberova en Munich, así como primer Romeo en Romeo et Juliette para la Ópera de Dallas. Castronovo también agregó el papel principal en Damnation de Faust de Berlioz a su repertorio en Niza. En junio de 2012 cantó su primer Nerone en L’Incoronazione di Poppea de Monteverdi en el Teatro Real de Madrid. Entre sus otros compromisos en la última temporada se encuentran La Traviata en Aix en Provence y Viena junto a Nathalie Dessay, Romeo en Romeo et Juliette en la Ópera de Los Ángeles en noviembre de 2011 y Cosi fan Tutte en la Royal Opera House, Covent Garden. Hizo su tan esperado debut en la Chicago Lyric Opera como Tamino en diciembre de 2011.

Castronovo también ha participado en reposiciones de obras menos interpretadas. Interpretó a Mylio en la reposición de Le Roi D'Ys de Lalo en Toulouse, abrió la temporada 2010/2011 en la Ópera de París como Vincent en Mireille y debutó en el Festival de Montpellier en julio de 2012 con Therese de Massenet. También grabó Virginia de Mercadante para Opera Rara y cantó Ermione de Rossini en Santa Fe. Como solista frecuente en el escenario de conciertos, ha aparecido con la Orquesta Sinfónica de Chicago, la Filarmónica de Nueva York, así como en conciertos en China, Japón, Rusia, Suecia y Dinamarca.

Otros papeles en el repertorio en desarrollo de Castronovo incluyen Werther de Massenet, Les Comtes d'Hoffmann de Offenbach, el papel principal en Roberto Devereux de Donzietti y Oronte en I Lombardi de Verdi.