Charles Alexandre Brillaux naît le 19 novembre 1827 à Champigny-en-Beauce (Loir-et-Cher). Il est le fils de Madeleine Rocheron et de son époux Jacques Brillaux, vigneron. Il épouse en septembre 1854, à Montrouge (Seine, act. Hauts-de-Seine), Joséphine Estelle Labitte. La famille s’installe, avant 1857, à Joinville-le-Pont (Seine, act. Val-de-Marne) où il réside rue de Paris, près de la future gare, qui ouvre en septembre 1859. En 1862, ils déménagent rue du Pont.

Comme l’un de ses frères, Charles Brillaux, qui est comptable, entre dans une société ferroviaire. En 1854, il est le chef d’exploitation de la compagnie du chemin de fer de Paris à Orsay, qui a repris l’année précédente l’exploitation de deux lignes en direction de Sceaux et de la vallée de Chevreuse, partant de la barrière d'Enfer (act. pl. Denfert-Rochereau) à Paris (14^e arr.). Présidée par le polytechnicien Jean Claude Arnoux, la compagnie est incluse, en 1857 dans le réseau Paris-Orléans (PO).

Parallèlement à son activité d’administrateur, Charles Brillaux va déposer plusieurs brevets en France et en Belgique. En 1858, il présente avec Damême et Chrzanowski un signal continu de sûreté pour prévenir les rencontres sur les chemins de fer, qu’il améliore l’année suivante. En 1860, il représente Maurice Laudon qui brevète un système de machine locomotive à cylindres oscillants ainsi qu’un système de couverture en ardoises ou tuiles avec tavillons (tuiles de bois).

Faisant montre d’une attention aux questions sociales, Brillaux souscrit en février 1862 pour les ouvriers de Lyon et de Saint-Étienne, en août 1864 pour venir les incendiés de Limoges et, au cours de la guerre franco-prussienne, en septembre 1870, pour la Société de secours aux blessés militaires (act. Croix-Rouge).

À cette même date, Brillaux devient membre du conseil municipal. Il sera réélu dans l’assemblée communale en 1871 et 1874, puis 1881 et 1884 et siégera successivement avec Auguste Courtin (conservateur, maire 1858-1876), Louis Ferdinand Rousseau (bonapartiste, maire 1876-1878) puis Gabriel Pinson (républicain, maire 1878-1888).

Au sein du conseil, Brillaux joue un rôle actif. En janvier 1873, il aide Rousseau, alors adjoint au maire, à établir la liste des pertes subies par les habitants victimes des inondations de la Marne, en compagnie d’un autre conseiller municipal, Alexandre Burgain, et du secrétaire général de la mairie, Fontaine. Le quotidien Le Figaro avait lancé une souscription, qui aurait permis de secourir, selon le journal, 520 personnes à Joinville, soit plus d’un cinquième de la population totale (2 380 habitants en 1872) et plusieurs milliers dans toute la région.

En janvier 1876, Brillaux est délégué du conseil municipal, en compagnie du maître de forges Alphonse Pilté, à une réunion du groupe radical du conseil municipal de Paris qui prépare les élections sénatoriales. Il siège près de Victor Hugo, candidat à ce scrutin.

Suite à la démission de Courtin en septembre 1876, Rousseau devient maire et Brillaux est élu adjoint. Toujours aux côtés de Victor Hugo, Brillaux participe à une « souscription républicaine pour les prochaines élections » législatives, lancée dans le journal des milieux économiques, Le Temps. Il ne figure pas dans le conseil municipal élu en janvier 1878, bien que la quotidien Le Siècle assure qu’il est élu.

Pendant la période où il n’a pas de mandat, Brillaux reste président de la société de secours mutuels des sapeurs-pompiers de Joinville-le-Pont qu’il a fondée en décembre 1877 avec 21 participants et dont il reste responsable jusqu’à sa mort. Il est également désigné comme membre du bureau de bienfaisance communale en 1879.

Brillaux revient aux affaires municipales en 1881, le républicain Gabriel Pinson étant aux affaires avec un conseil où se retrouvent plusieurs radicaux-socialistes. Ils sont réélus en mai 1884, Brillaux figurant sur la liste républicaine du maire, qui recueille une moyenne de 310 voix, soit contre 56 à une liste qualifiée de réactionnaire par la presse radicale. Le score de Brillaux est de 339 votes.

Un conflit éclate en juillet 1884 entre la municipalité et le conseil de fabrique (administration de la paroisse catholique), à propos des sommes qui seraient indûment conservées par le curé sur les recettes des pompes funèbres. Brillaux fait partie, avec Moulinet, Martin et Carpentier, des quatre conseillers municipaux qui refusent de voter pour l’engagement des poursuites contre les gestionnaires paroissiaux.

Brillaux est sélectionné à trois reprises pour siéger dans des jurys de cour d’assises, en mars 1865, novembre 1872 puis février 1888, mais il meurt quelques jours avant cette dernière convocation. Il avait également été retenu comme candidat préfectoral pour des jurys d’expropriation en 1877 et 1886.

Charles Brillaux meurt le 24 janvier 1888 à Nice, où il séjournait à l’hôtel Beau-Rivage. Son décès est transcrit sur l’état-civil de Joinville. Il est enterré à Joinville le 29 janvier. Il avait 60 ans et siégeait depuis 18 ans au conseil municipal où il avait exercé 15 ans de mandat.

Le journaliste Henry Vaudémont, critique vis-à-vis de ses opinions politiques de droite, rend hommage dans l’hebdomadaire radical-socialiste Voix des communes, aux « talents d’administrateur » de Brillaux.

Il était père d’une fille, Antoinette Marie Julie Brillaux, née en 1857, qui épousa en avril 1877 à Joinville le Dr Jean Barborin, médecin et initiateur d’une liste conservatrice lors des élections municipales de mai 1892.

Un train à Joinville en 1859