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Charlotte de France est née le au château d'Amboise. Elle est la deuxième fille du roi de FranceFrançois Ier et de la reine Claude de France. Elle était une belle enfant, avec des yeux bleu verdâtre et des cheveux roux lumineux, trait hérité de sa grand-mère Anne de Bretagne.
Charlotte de France est la deuxième des sept enfants du roi de FranceFrançois Ier et de la reine Claude de France. Sa sœur aînée Louise meurt prématurément en 1518, peu après la naissance de son frère François.
Sa mère Claude de France décède le soit deux mois avant le décès de Charlotte de France. Sa grand-mère Louise de Savoie tombe malade vers la même époque.