Holland eredetű orvosdinasztiából származott. Apja XV. Lajos felesége, a lengyel Leszczynska Mária királyné orvosa volt, maga Helvétius a királyné jóvoltából 1738-ban nagy jövedelemmel járó főadóbérlő lett. 1751-ben megnősült, lemondott hivataláról és Párizs környékén birtokot vásárolt. A felvilágosodás filozófuscsoportja, az enciklopédisták rendszeresen találkoztak Helvétius voréi kastélyában, a tudóst szoros barátság fűzte Voltaire-hez és Montesquieu-höz.

A voréi kastélyban írta filozofikus tankölteményeit, amelyek La Rochefoucauld és Voltaire hatását tükrözik, de csak halála után jelentek meg. Híres filozófiai műve, A szellemről (1758) is itt született. Helvétius ateista alapokra helyezte John Locke és Condillac szenzualizmusát, de az ókori epikureusok is hatottak rá. Értekezése parázs vitát keltett, mert a valláserkölcs minden formáját támadta, nem csoda, hogy a francia forradalmat megelőlegező kiáltványként tartják számon. A könyv ugyan XV. Lajos mentelmi joga révén jelenhetett meg, de a trónörökös, a Sorbonne, a jezsuiták és a pápa is elítélték, s végül nyilvánosan elégették. Mindez roppant kínos helyzetbe hozta az enciklopédistákat, akiknek színt kellett vallaniuk: Voltaire meg is tagadta barátja művét, amit zavarosnak és tévesnek minősített, míg Rousseau úgy vélekedett, hogy a jó szándékú szerző saját alapelveit cáfolja meg.

Helvétius pápai követelésre visszavonta tételeit, életében nem is jelent meg több műve, az Enciklopédia kiadását pedig felfüggesztették. A reakció támadása elől 1764-ben Angliába utazott, majd II. Frigyes porosz király berlini udvarában vendégeskedett, hazatérte után Voréban töltötte hátralévő éveit. Művének átdolgozott változata Az emberről, szellemi képességeiről és neveltetéséről címmel csak halála után, 1772-ben jelent meg Hollandiában. Helvétius 1771. december 26-án halt meg Collines des Perches-ben.

Alaptétele szerint minden létező alapja az önmozgással rendelkező anyag. A világ térbeli és időbeli végtelenségét hangsúlyozta, a tudatot és az érzékelést is az anyag tulajdonságának tartotta. Kétségbe vonta Isten létezését, a világ teremtését és a lélek halhatatlanságát hirdető eszméket. Úgy tartotta, hogy minden bölcselet, amely önálló szellemi elvet keres az anyag mögött: csalás, a vallás minden formája papi megtévesztés, s a tudomány feladata, hogy ezt a csalást leleplezze. Az ember értelmi képességeit vizsgálva Locke nyomán azt állította, hogy a megismerés, a gondolatok egyedüli forrása az érzékelés és az emlékezet.

Helvétius úgy vélte, hogy a közvélemény kormányozza a világot, ezért a rendszer megváltoztatásához elég az embereket nevelni, illetve átnevelni, ami a brit empiristák hatását mutatja. Amíg a fizika világa a mozgás törvényei szerint működik, addig szerinte a társadalom az érdekek érvényesítésének alávetett. Az embercsoportokat érdekek mozgatják, ezek alapján döntik el, mit tartanak erénynek, mit véteknek. Embereszménye a közjóért munkálkodó hazafias állampolgár, megfelelő kormányformának a felvilágosult abszolutizmust látta, polgári demokratikus tartalmat adva e fogalomnak.

Nem volt iskolateremtő filozófus, mégis a francia forradalom szellemi előfutára volt, nézetei az utópista szocialistákra is erősen hatottak, főként az angol Robert Owenre.