Dodin entre à la Manufacture de porcelaine de Vincennes en 1754, à l’âge de 20 ans, et la suit lors de son déménagement à Sèvres en 1756.
Embauché comme peintre de figures, il exerce tout au long de sa carrière ses talents dans ce genre qui est le plus élevé dans la hiérarchie en vigueur à la Manufacture.
Très tôt considéré comme un des meilleurs artistes de cet établissement, il contribue aux plus grandes commandes, parmi lesquelles des garnitures de vases pour Madame de Pompadour et Louis XV, des plaques pour les meubles de Madame Du Barry et des services de table pour Catherine II de Russie et Louis XVI.
De nombreuses pièces sont conservées au Musée national de céramique à Sèvres et dans d'autres établissements. Une exposition "Splendeur de la peinture sur porcelaine. Charles Nicolas Dodin (1734-1804)" au chateau de Versailles lui a été consacrée en 2012.
