Patrick Bauer och Nathan Byrne hjälpte Karl Robinsons män att göra ett perfekt smash and grab, och tog bort Zach Cloughs frikick.
En seger som främjar Addicks egna play-off ambitioner gjordes desto mer imponerande med tanke på att de var en man kort från den 12: e minuten och framåt efter Lewis Pages röda kort.
Efter Page skickades iväg för en professionell foul på Josh Vela, Clough gjorde sedan straff räkna dubbla med en lysande fri-kick, hans nionde mål för säsongen.
Men Robinsons sida vägrade att lägga sig ner och utjämnade på 23 minuter när Jake Forster-Caskeys frispark överlämnades till den avlägsna posten av försvararen Bauer.
Addicks tog sedan en stöt i första hälften stopptid när Forster-Caskey ledde en imponerande räknare, matar Byrne att slot bollen under den avancerande Ben Alnwick.
Bolton, nu utan vinst i sina senaste fem matcher i alla tävlingar, kastade allt de hade på Charlton efter det och slog träslöjden när Andrew Taylors kors avböjde Chris Solly.
De misslyckades med att på allvar testa målvakten Declan Rudd i andra halvan, dock, eftersom de halkade till en andra på varandra följande 2-1 nederlag framför sina egna fans.
Charlton, obesegrad sedan jul, har nu plockat upp 11 poäng från sina senaste fem matcher att klättra till 11: e, bara sex poäng från en play-off plats.
Rapport från Pressföreningen.
Charlton Athletic kom bakifrån med 10 män för att leverera ett slag till Bolton Wanderers' League One befordran hoppas på Macron Stadium.