Charles-Louis Genuys naît à Paris le 9 octobre 1852, et décède à Paris le 8 décembre 1928. Son père est métreur-vérificateur et architecte. Il entre à l'Ecole spéciale de dessin, dite La Petite Ecole, puis en 1870 à l'Ecole des Beaux-arts. Il y poursuit ses études jusqu'en 1879 dans l'atelier d’Eugène Train. En 1875-1876, il est inspecteur des travaux du vice-roi d’Egypte au Caire. En 1879 il reçoit le deuxième second Grand Prix de Rome.
Conducteur de travaux de la ville de Paris, il collabore avec Lucien Magne à la construction de l'église Saint-Pierre de Chaillot, de marchés et d’hôtels particuliers à Paris et en banlieue (marché de La Chapelle, 1884-1885). Il participe à différents travaux avec son professeur E. Train.
En 1878, il est nommé répétiteur à l’Ecole nationale des Arts décoratifs, puis y est chargé d'un cours d'architecture appliqué à la décoration. Il enseignera jusqu'à sa mort: nommé en 1883 professeur de dessin d'architecture, il enseigne aussi la perspective à partir de 1885. Parmi ses élèves on trouve son fils Paul, mais aussi Julien Polti, Ruprich-Robert, Kaehrling, et même Hector Guimard à partir de 1888.
En 1894, il est nommé sous-directeur de l'Ecole nationale des Arts décoratifs. Il réunit alors quelques élèves pour créer son propre atelier d'architecture. Sans rompre avec les traditions classiques, il sensibilise ses élèves à l'utilisation des matériaux nouveaux: fer, ciment et béton armé. Attentif à l'art décoratif, il se présente comme l'un des plus illustres animateurs de l'Art nouveau.
Il mène parallèlement une carrière d'architecte diocésain et d'architecte des monuments historiques: il est nommé en 1879 rapporteur au comité des édifices diocésains, en 1881 inspecteur des travaux des monuments historiques, en 1882 architecte diocésain de Cambrai, en 1884 de Châlons-sur-Marne (restauration de la cathédrale et des églises Notre-Dame et Saint-Jean, nombreuses restaurations dans la Marne où il est nommé architecte en chef des monuments historiques en 1897). En 1908, il est adjoint à l'inspection générale des monuments historiques, puis inspecteur général en 1914. Il parcourt les régions dévastées pour organiser le sauvetage des églises (Lavannes, Dormans).
En 1899, il utilise le système de construction Hennebique pour les ateliers Fontaine à Boulogne-sur-Seine. Selon le même système, il édifie, peu avant 1914, les réservoirs de la Révolte au cimetière de Clichy, montés sur pilotis.
Architecte conseil des Chemins de fer de l'Etat en 1911, il construit les sous-stations électriques du chemin de fer de ceinture et les hangars à locomotives à voûtes minces de la gare Saint-Lazare.
La plupart de ces constructions sont en brique blanche et en béton armé, les formes des édifices sont traitées avec finesse, rationalisme et sensibilité.
En 1925, il construit les magasins 116, bd Diderot/22, rue de Reuilly (Paris 12e). En 1928, il édifie 30, rue Spontini (Paris 16e) pour M. de Marcheville un immeuble cossu qui sera achevé par son fils Paul Genuys (fonds 160 IFA).
En fin de carrière, il participe à l'Exposition internationale de 1925 en tant qu'architecte en chef du Village français.
Il est nommé commandeur de la Légion d'honneur en 1925.