Charlie Carver (Charles Carver Martensen) est né à San Francisco, en Californie, de parents Robert Martensen, médecin et écrivain, et Anne Carver, philanthrope et militante communautaire. Max et son frère jumeau identique Charlie ont des anniversaires différents ; Charlie est né le 31 juillet, et Max est né sept minutes plus tard, le 1er août. À un jeune âge, il a déménagé dans une petite ville de la Napa Valley, la région viticole de Californie.

C'est là, à l'école, que Charlie a eu sa première expérience du métier d'acteur. Il a ensuite étudié le théâtre à l'ACT San Francisco, à l'Interlochen Arts Academy, à l'Université de Californie du Sud, et dans un studio privé, The Imagined Life à Los Angeles.