“Charlie Brown” foi lançado como terceiro single do álbum “Mylo Xyloto” no dia 03 de fevereiro de 2012. A faixa foi a primeira a ser gravada durante as sessões de estúdio do quinto álbum da banda. Logo depois do lançamento do disco, a BBC disse que “Charlie Brown” marca um momento em que o Coldplay rompeu as nuvens com o sol. A publicação também elogiou o desempenho de Jonny com a guitarra. Já a Billboard, classificou o single como uma das melhores faixas do álbum, também elogiou o som da guitarra e completou dizendo que a melodia “não vai sair da cabeça” de quem escutar.
O destaque comercial chegou ao ambiente da TV e a música foi escolhida pela ESPN para os comerciais da Euro 2012. Na onda do sucesso, Coldplay fez uma performance do single na edição de 2012 do BRIT Awards e isso fez a canção alcançar a 30ª posição entre as mais tocadas no Reino Unido. Pouco depois a música alcançou o 22º lugar – sua melhor posição na lista britânica. Nos Estados Unidos o single não entrou no Hot 100, da Billboard, mas alcançou o selo de sucesso ao ser indicado na 55ª edição do Grammy, em 2012, na categoria Melhor performance de Rock.
“Charlie Brown” ganhou dois vídeos. No dia 6 de dezembro de 2011 a banda publicou, em sua conta no Youtube, um vídeo promocional da canção. Com imagens retiradas de uma performance ao vivo, o registro preparou o terreno para o lançamento oficial – que chegou no dia 3 de fevereiro de 2012. O clipe oficial foi dirigido por Mat Whitecross e conta com muitas cores, beijos e amor livre. Assim como diz a letra da faixa, a banda está brilhando no escuro no clipe – com a ajuda de luzes neon e as pulseiras de LED Xylobands. Entre os vários jovens que aparecem no vídeo estão Elliot Tittensor, astro de Shameless, e Antonia Thomas, que atuou em The Good Doctor. O vídeo alcançou 700 mil visualizações nas primeiras 24 horas.