ฉัตรชัย เปล่งพานิช เกิดเมื่อวันที่ ๑๗ มกราคม พ.ศ. ๒๕๐๓ ที่จังหวัดกาญจนบุรี เขาผูกพันกับภาพยนตร์มาตั้งแต่วัยเด็ก เริ่มจากการที่มีคุณพ่อเป็นตำรวจ ซึ่งทำให้มีโอกาสได้รับบัตรชมภาพยนตร์ฟรีอยู่เป็นประจำ จึงได้เข้าชมภาพยนตร์แทบทุกเรื่องที่เข้าฉายในตัวจังหวัด และเมื่อต้องย้ายไปตามคุณพ่อไปอยู่ที่จ.ราชบุรี ด้วยความสนิทสนมกับเพื่อนซึ่งเป็นลูกชายเจ้าของโรงภาพยนตร์ ทำให้เขาได้เข้าไปคลุกคลีอยู่ที่นั่น ถึงขั้นเคยได้ทำหน้าที่ฉายหนังยามที่ขาดพนักงานฉาย
ความผูกพันกับโลกภาพยนตร์ ส่งผลให้เมื่อโตขึ้นเขาเริ่มสนใจงานด้านวงการบันเทิง และเริ่มมีผลงานถ่ายโฆษณา ขณะเรียนอยู่ที่มหาวิทยาลัยรามคำแหง นอกจากนี้ยังเคยสมัครเรียนการแสดงที่อัศวินศิลปะการแสดงอีกด้วย กระทั่งเมื่อ เพิ่มพล เชยอรุณ ผู้กำกับภาพยนตร์ชื่อดังแห่งค่ายไฟว์สตาร์ ได้บังเอิญมาพบและถูกชะตาในตัวเขา จึงชักชวนให้ฉัตรชัยมารับบทพระเอกในภาพยนตร์เรื่อง ระย้า ที่กำลังเตรียมสร้าง เป็นการเปิดทางให้เขามีโอกาสก้าวเข้าสู่ถนนสายมายาเป็นครั้งแรก
ระย้า ออกฉายในปี พ.ศ. ๒๕๒๔ และปีถัดมาฉัตรชัยมีผลงานภาพยนตร์ลำดับที่ ๒ เรื่อง สายสวาทยังไม่สิ้น ประกบคู่กับ สินจัย หงษ์ไทย นางเอกสาวหน้าใหม่ ผู้ที่กลายเป็นคู่ชีวิตของเขาในเวลาต่อมา จากนั้นเขาก็เริ่มมีผลงานภาพยนตร์ออกมาเป็นระยะ อาทิ กตัญญูประกาศิต (๒๕๒๖) ซึ่งได้ประกบกับดาราฮ่องกงชื่อดังอย่าง โจวเหวินฟะ วันนั้นคงมาถึง (๒๕๒๗) ลูกสาวคนใหม่ (๒๕๒๗) เป็นต้น แต่ก็ยังไม่เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางมากนัก
จุดเปลี่ยนที่ทำให้ฉัตรชัย เปล่งพานิช เริ่มมีชื่อเสียงโด่งดังคือการรับบทเป็น ตี๋ใหญ่ อาชญากรที่มีตัวตนจริง ๆในละครโทรทัศน์ที่ออกฉายเมื่อปี พ.ศ. ๒๕๒๘ นั่นทำให้เขาเริ่มมีภาพลักษณ์เป็นพระเอกมาดบู๊ และมีผลงานภาพยนตร์แนวนี้ออกมาหลายเรื่อง อาทิ สองคนสองคม (๒๕๒๘) โอวตี่ มือปืนหน้าหยก (๒๕๒๙) นักฆ่าหน้าหยก (๒๕๓๐) เก๊าม้าเก็ง (๒๕๓๑) ฯลฯ ขณะเดียวกัน เขาก็ค่อย ๆ พัฒนาฝีมือด้านการแสดง จนได้รับการยอมรับในฐานะดาราคุณภาพคนหนึ่งของวงการ โดยมีรางวัลทางการแสดงจากหลายสถาบันเป็นเครื่องการันตี กล่าวเฉพาะภาพยนตร์ ได้แก่ รางวัลพระราชทานพระสุรัสวดี และรางวัลชมรมวิจารณ์บันเทิง จากเรื่อง น้องเมีย (๒๕๓๔ – นักแสดงนำชายยอดเยี่ยม) รางวัลชมรมวิจารณ์บันเทิง จากเรื่อง น้องเมีย (๒๕๓๔ – นักแสดงนำชายยอดเยี่ยม) และมือปืน 2 สาละวิน (๒๕๓๖ – นักแสดงประกอบชายยอดเยี่ยม) และรางวัลภาพยนตร์แห่งชาติ สุพรรณหงส์ จากเรื่อง จอมขมังเวทย์ (๒๕๔๘ – นักแสดงนำชายยอดเยี่ยม)
ปัจจุบัน ฉัตรชัย เปล่งพานิช มีผลงานภาพยนตร์ออกมาไม่น้อยกว่า ๖๐ เรื่อง นับเป็นพระเอกที่มีบทบาทสำคัญคนหนึ่งของวงการ ผลงานที่โดดเด่นของเขาในช่วงหลังมีมากมาย อาทิ สุริโยทัย (๒๕๔๔) ตะลุมพุก มหาวาตภัยล้างแผ่นดิน (๒๕๔๕) 102 ปิดกรุงเทพปล้น (๒๕๔๗) จอมขมังเวทย์ (๒๕๔๘) ผีไม้จิ้มฟัน (๒๕๕๐) เฉือน (๒๕๕๒) เป็นต้น นอกจากงานเบื้องหน้า ทุกวันนี้เขายังได้พลิกบทบาทไปอยู่เบื้องหลังในฐานะผู้จัดและผู้กำกับละครโทรทัศน์ที่ประสบความสำเร็จไม่แพ้การเป็นนักแสดง
วันเสาร์ที่ ๒๑ มิถุนายน พระเอกยอดนิยมผู้นี้ได้เดินทางมาที่หอภาพยนตร์ (องค์การมหาชน) เพื่อประทับรอยมือรอยเท้าเป็นดาวดวงที่ ๑๕๑ ณ ลานดารา อมตนุสรณ์แห่งเกียรติยศบนเส้นทางสายมายา พร้อมบอกเล่าประสบการณ์ในวงการภาพยนตร์ให้แฟน ๆ ได้รับฟังอย่างเจาะลึก เปิดงานด้วยการฉาย ระย้า ผลงานการแสดงภาพยนตร์เรื่องแรก โรงภาพยนตร์ศรีศาลายา