Robin McLaurin Williams s-a născut la Chicago, pe 21 iulie 1951. A crescut într-o familie bogată, dar a fost educat, aşa cum a dezvăluit ulterior, de o servitoare. A dezvoltat o veritabilă pasiune pentru comedie pentru a-i face pe plac mamei sale şi a debutat în acest domeniu imitându-l pe actorul Jonathan Winters. Familia s-a mutat la San Francisco, unde tânărul Robin a absolvit liceul.
Apoi, a studiat ştiinţele politice la Claremont Men's College şi s-a înscris la College of Marin pentru a studia teatrul. A câştigat o bursă pentru a studia la prestigiosul Institut Juilliard din New York, unde a petrecut trei ani, învăţând arta dramatică de la profesori de renume, precum John Houseman. S-a întors la San Francisco înainte de absolvire.
Scopul lui era acela de a deveni actor dramatic, însă nu reuşea să obţină roluri care să îl satisfacă. S-a întors spre stand-up comedy, întreţinându-se singur, lucrând în baruri şi într-un magazin de îngheţată.
Robin Williams s-a mutat apoi la Los Angeles şi a început să susţină numere de stand-up comedy în cluburi de profil, precum The Improv şi The Comedy Store. Destul de repede, s-a făcut remarcat şi în televiziune, în emisiuni precum "Richard Pryor Show" şi "America 2-Night".
Succesul a venit atunci când producătorii serialului "Happy Days" au decis să adauge un extraterestru în distribuţia show-ului. Robin Williams a câştigat audiţiile organizate pentru acest rol. A debutat în acel serial în calitate de invitat special, într-un episod difuzat în 1978, în urma căruia producătorii au primit o veritabilă avalanşă de scrisori din partea telespectatorilor. În urma acestor reacţii extrem de favorabile, producătorii au decis să creeze o continuare a show-ului, "Mork & Mindy". Sitcomul, în care Robin Williams interpreta un extraterestru cu bune intenţii, venit de pe planeta Ork, i-a oferit actorului american şansa de a improviza. Serialul a fost extrem de popular şi a dus la lansarea pe piaţă a unei păpuşi vorbitoare Mork, care era capabilă să pronunţe fraze precum "nanu-nanu" - echivalentul pentru "Salut" pronunţat în limba fictivă de pe planeta Ork.
Performanţa halucinantă a actorului american din acel serial l-a transformat rapid într-un actor celebru pe plan naţional. Aşa cum a recunoscut ulterior, celebritatea a venit prea repede, iar tânărul star a trecut printr-o perioadă dificilă, marcată de abuzurile de droguri şi de alcool.
Primul său rol din cinematografie, cel din filmul "Popeye", regizat în 1980 de Robert Altman, a reprezentat o dezamăgire. Dar, începând cu al doilea rol, şi-a demonstrat încă o dată talentul, interpretând un tânăr scriitor în filmul "Lumea văzută de Garp/ The World According to Garp" (1982).
A jucat la mijlocul anilor '80 în câteva filme mediocre, precum "Supravieţuitorii/ The Survivors" (1983), "Meciul secolului/ The Best of Times" (1986) şi "Clubul Paradis/ Club Paradise" (1986). A excelat însă încă o dată, interpretând rolul unui saxofonist rus care fuge din ţara lui şi cere azil politic în magazinul Bloomingdale, în filmul "Departe de Moscova/ Moscow on the Hudson", regizat de Paul Mazursky în 1984.
Primul lui film de mare succes a fost "Good Morning, Vietnam" (1987), în care versalitatea sa din registrul comic, element de bază în interpretarea unui DJ revoltat contra autorităţii, a fost egalată doar de talentul său aproape maniacal din domeniul improvizaţiei.
A încântat publicul cu rolurile din filme de referinţă, precum "Cercul poeţilor dispăruţi" (1989), "Regele pescar" (1991), "Mrs. Doubtfire" (1993) şi "Cabaret în familie/ The Birdcage" (1996).
A jucat roluri complexe şi în alte filme bine primite de public şi de critici, precum "Revenire la viaţă/ Awakenings", "Insomnia", "One-Hour Photo", "Hook", "Patch Adams", "Toys" şi "Jumanji".
Actorul şi-a împrumutat vocea pentru multe personaje din filme de animaţie, remarcându-se în rolul unui liliac în pelicula "FernGully: The Last Rainforest" (1982) şi în cel al unui duh în lungmetrajul "Alladin" (1992).
Printre filmele sale realizate în ultimii ani se remarcă pelicule precum "Death to Smoochy" (2002), "The Final Cut" (2003), "House of D" (2004), "The Big White" (2005), "Everyone's Hero" (2006), "Man of the Year" (2006), "Night at the Museum" (2006) şi continuarea acestei pelicule, lansată în 2009, "Licence to Wed" (2007), "August Rush" (2007), "World's Greatest Dad" (2009) şi animaţia "Happy Feet" (2006) şi continuările ei.
Robin Williams a jucat recent în filmul "Angriest Man in Brooklyn", alături de Mila Kunis, Melissa Leo şi Peter Dinklage.
Ultimul său proiect cinematografic a fost lungmetrajul "Night at the Museum: Secret of the Tomb", al treilea film din franciza "O noapte la muzeu", care va avea premiera în Statele Unite pe 19 decembrie.
Recent, Robin Williams a jucat în sitcomul "The Crazy Ones", de pe postul CBS, rolul lui Simon Roberts, excentricul director al unei agenţii de publicitate, dar serialul a fost anulat de producători numai după un sezon.
Actorul american a câştigat premiul Oscar pentru rolul din filmul "Good Will Hunting" şi a primit alte trei nominalizări la Oscar pentru rolurile din "Good Morning, Vietnam", "Regele pescar" şi "Cercul poeţilor dispăruţi".
A câştigat patru premii Grammy şi un premiu Emmy pentru show-ul de televiziune "Carol, Carl, Whoopi and Robin and ABC Presents a Royal Gala".
La fel ca mulţi actori de comedie, Robin Williams era, în forul său interior, foarte serios. Actorul a reprezentat multe decenii unul dintre stâlpii de bază ai proiectului "Comic Relief", un concept de caritate implementat pentru ajutorarea persoanelor fără adăpost.
Robin Williams s-a căsătorit cu Susan Schneider, care este grafic designer, pe 23 octombrie 2011, la Meadowood Resort din Napa Valley. Acesta a fost cel de-al treilea mariaj al actorului, care are trei copii: Zachary, cu prima lui soţie, Valerie Velardi, şi Zelda şi Cody, cu cea de-a doua soţie, Marsha Garces, de care a divorţat în 2008.