Πριν γίνει διάσημος ήταν ένα ντροπαλό αγόρι που του άρεσε η υποκριτική και ο αθλητισμός.
Γεννήθηκε το 1951 στο Σικάγο και από μικρή ηλικία λάτρευε τους κωμικούς ηθοποιούς όπως τον Τζόναθαν Γουίντερς. Έφηβος ακόμη ήταν ο σταρ του σχολείου λόγω των αθλητικών του επιδόσεων.
Στο σχολείο του Ντιτρόιτ, όπου μετακόμισε με την οικογένειά του το 1963 εξελέγη πρόεδρος της τάξης του και οι συμμαθητές του τον λάτρευαν.
Όσο ήταν μαθητής έπαιζε μπάσκετ, ποδόσφαιρο και συμμετείχε σε αγώνες πάλης.
Το άλλο του ταλέντο ήταν το χιούμορ και η μητέρα του ξεκαρδιζόταν στα γέλια, όταν τον έβλεπε να μιμείται την γιαγιά του.
Στο γυμνάσιο άρχισε να ασχολείται με την υποκριτική συμμετέχοντας στην θεατρική ομάδα του σχολείου.
Στις αρχές της δεκαετίας του 70 γράφτηκε στη διάσημη δραματική σχολή «Τζούλιαρντ».
Το 1973, μετά από προτροπή του ηθοποιού και καθηγητή του Τζον Χάουζμαν, ο νεαρός κωμικός ακολούθησε τον δικό του δρόμο. Ο Χάουζμαν του είχε πει πως με τέτοιο ταλέντο σπαταλούσε τον χρόνο του στη σχολή. Έτσι, άφησε τη σχολή, βγήκε στους δρόμους της Νέας Υόρκης κάνοντας τον μίμο στα πεζοδρόμια του Μανχάταν.
Όταν ανέβηκε στη σκηνή για να δοκιμάσει stand up comedy, θριάμβευσε.
Γνωστός στο ευρύ κοινό έγινε από τον ρόλο του εξωγήινου Μορκ στην τηλεοπτική σειρά Μορκ & Μίντι και κέρδισε την Χρυσή Σφαίρα καλύτερου ηθοποιού στην κατηγορία κωμική σειρά ή μιούζικαλ.
Η συνέχεια της καριέρας του ήταν λαμπρή με πολλές ταινίες και ρόλους που άφησαν ιστορία.
Το 1997 βραβεύτηκε με Όσκαρ Β’ ανδρικού ρόλου για την ταινία «Ο Ξεχωριστός Γουίλ Χάντινγκ» ενώ είχε προταθεί τρεις φορές για βραβείο Όσκαρ Α’ ανδρικού ρόλου.Βραβεύτηκε επίσης με δύο βραβεία Έμμυ, έξι Χρυσές Σφαίρες, δύο βραβεία Σωματείου Ηθοποιών και τέσσερα βραβεία Γκράμι.
Στις 11 Αυγούστου του 2014 ο ηθοποιός αυτοκτόνησε σε ηλικία 63 χρόνων, στο σπίτι του στην Καλιφόρνια.
Η είδηση του θανάτου του Ρόμπιν Γουίλιαμς σκόρπισε θλίψη στον καλλιτεχνικό κόσμο και στους θαυμαστές του.
Ο Ρόμπιν Γουίλιαμς ονόμασε την κόρη του Ζέλντα από την ηρωίδα του αγαπημένου του video game. Φανατικός gamer και υποστηρικτής της Nintendo, χαρακτήρισε τα on line παιχνίδια ως «διαδικτυακή κοκαΐνη»… 
