Robert William Chambers est né à Brooklyn en 1865. Après des études à Paris aux Beaux-Arts et à l'académie Julian, il retourne à New York où il travaille comme illustrateur pour de grands magazines comme Life, Vogue et Truth.
Il publie en 1894 son premier livre, In the Quarter, un recueil de ses souvenirs d'étudiant à Paris. Un an plus tard paraît Le Roi en Jaune, son chef-d'oeuvre, constituée de plusieurs nouvelles fantastiques agencées autour d'une pièce de théâtre maudite, Le Roi en Jaune. Le succès est immédiat. D'un seul coup, Chambers devient un auteur à la mode aux revenus confortables, collectionneur d'art chinois et de porcelaines japonaises. Il abandonne l'illustration pour se consacrer entièrement à l'écriture.
Avec The Maker of Moons (1896), The Mystery of Choice (1897) et The Slayer of Souls (1920), il continue d'explorer la veine fantastique, mais sans le génie qui a fait sa renommée. Peu à peu, Chambers s'essaie à d'autres genres : la science-fiction (In Search of the Unknown en 1904, et sa suite Police!!! en 1915), les récits historiques (la série Cardigan située dans l'Amérique de l'époque coloniale) ou les histoires ayant pour cadre la haute société new-yorkaise.
Il écrit près de quatre-vingt dix livres qui, malgré un grand succès commercial à leur sorties, sont aujourd'hui tombés dans l'oubli, excepté Le Roi en Jaune. H.P. Lovecraft considèrera ce livre, que lui a fait découvrir Clark Ashton Smith, comme la clé de voûte d'un univers fantastique avorté. Tout comme Chambers avait repris certaines créations d'Ambrose Bierce, Lovecraft reprend les créations de Chambers : Hastur, Carcosa, le Signe Jaune, et les intègre à son propre mythe, éléments encore développés par la suite par August Derleth. Lorsque Chambers meurt en 1933, c'est un auteur connu et apprécié qui disparaît de la scène littéraire.