Charles-Denis Bourbaki was een zoon van de Griekse kolonel Constantin Denis Bourbaki (1787–1827), die sneuvelde in de Griekse Onafhankelijkheidsoorlog. Hij vatte zijn studies aan de École Spéciale Militaire de Saint-Cyr aan in 1836. Hij trad er toe tot de zoeaven. Nadien trad hij met de graad van luitenant toe tot het Vreemdelingenlegioen. Tevens was hij veldadjudant van de toenmalige Franse koning Lodewijk Filips.