Den 11 månader gamla är på livsuppehållande på Great Ormond Street Hospital (GOSH).
Charlie har ett ovanligt sällsynt genetiskt tillstånd som kallas encefalomyptiskt mitokondriellt DNA-utarmningssyndrom (MDDS).
Även om han verkade helt frisk när han föddes, började hans hälsa snart försämras.
Charlie har nu allvarliga hjärnskador.
Han kan inte öppna ögonen eller röra armar eller ben.
Hans tillstånd innebär också att han inte kan andas utan hjälp, vilket är anledningen till att han behöver vara på en respirator.
Charlies hjärta, lever och njurar påverkas också, och hans läkare säger att det inte är klart om han känner smärta.
Charlies föräldrar, Connie Yates och Chris Gard, från Bedfont i västra London, vill att Charlie ska få en experimentell behandling som kallas nukleosidterapi.
Ett sjukhus i USA har gått med på att erbjuda Charlie behandlingen, och Charlies föräldrar har samlat in pengar för att ta honom dit.
Men Charlies läkare på GOSH tycker inte att det här är rätt vård för Charlie.
De säger att de har utforskat olika behandlingsalternativ, inklusive behandling med nukleosidläkemedel, och ingen skulle förbättra Charlies livskvalitet.
De säger att Charlies livsuppehållande ska stängas av och att han ska få dö.
Charlies läkare säger att hans hjärna är kraftigt skadad på cellnivå.
De säger att den amerikanska kliniken som erbjuder den experimentella behandlingen håller med om att den inte kommer att vända hjärnskadan.
GOSH ansökte hos Högsta domstolen om att domare skulle avgöra Charlies framtid.
Högsta domstolen höll med GOSH-läkarna.
Charlies föräldrar överklagade sedan beslutet, men domstolarna beslutade att det ursprungliga beslutet skulle gälla och att det skulle vara i Charlies bästa intresse att få dö med värdighet.
GOSH säger att det har ansökt till High Court för en ny utfrågning "i ljuset av påståenden om nya bevis" om potentiell behandling av Charlies tillstånd.
Två internationella sjukhus och deras forskare har varit i kontakt med GOSH med mer information om nukleosidterapi - läkemedel utformade för att hjälpa till att behandla MDDS.
Samtidigt har påven och USA:s president Donald Trump erbjudit sig att ingripa och stödja Charlies föräldrars vädjan.
Slut på Twitter inlägg av @realDonaldTrump
Presidenten för Royal College of Paediats and Child Health säger dock att sådana interventioner från högprofilerade figurer, oavsett hur välmenade, är "ohjälpliga".
Charlies läkare säger att deras åsikt inte har förändrats - de anser fortfarande att den experimentella behandlingen skulle vara omotiverad.
Men de anser att det är rätt att söka Högsta domstolens uppfattning igen.
Terapi är en behandling, inte ett botemedel. Och det är väldigt experimentellt.
Det har använts på vissa patienter, men ingen med Charlies typ av MDDS.
Det har ännu inte gjorts några försök på möss för att se om det skulle fungera i Charlies tillstånd, som orsakas av en mutation av en gen som kallas RRM2B. Det felaktiga DNA:t betyder att Charlies celler inte kan ge energi till muskler och hjärna.
Läkarna säger att det inte ser ut som om det kommer att finnas tid att göra sådana tester innan ett beslut om Charlies vård.
GOSH ansökte om etiskt tillstånd att försöka med nukleosidterapi på Charlie.
Men när det beslutet fattades hade Charlies tillstånd försämrats avsevärt och uppfattningen var att hans hjärnskador var för svåra och irreversibla för att behandlingen skulle kunna hjälpa till.
Professor Julian Savulescu, en oberoende etikexpert vid universitetet i Oxford, sade: " Mer än sex månader har gått sedan man först övervägde experimentell terapi. Vi vet inte hur illa Charlies hjärnskador är nu. Huruvida experimentell terapi fortfarande är berättigad beror på om det fortfarande finns några utsikter till något meningsfullt liv."
Höga domstolen uppmanas nu att bedöma bevisen på denna avgörande punkt.
Läkare har bett Högsta domstolen att få höra nya bevis om Charlie Gard är dödligt sjuk.