Робин Маклоръм Уилямс е роден на 21 юли 1951 г. в Чикаго, Илинойс, САЩ. Майка му Лора е била модел, а баща му Робърт е бил на висока длъжност в Lincoln-Mercury Motorship и е отговарял за региона на Близкия изток. Робин има двама братя, Макларън и Тод, който умира през август 2007 г. Бъдещият комик израства като тихо дете, успява да преодолее своята притеснителност чак в гимназията, по - точно в часовете по театър. За кратко учи политология, преди да се прехвърли в „Джулиард”, където записва театрална специалност.
След като се дипломира, започва да играе в нощни клубове. Дебютира в телевизията през 1977 г. с участието си в “The Richard Pryor Show”. По време на участие е открит от Гари Маршал за ролята на Морк в сериала “Happy Days” (1974). Стъпва в киното за първи път през 1980 г. във филма на Робърт Олтман „Popeye”. Две години по-късно участва в сериала, който наистина го прави известен „Mork & Mindy” (1978).
През 1984 се снима при Пол Мазурски в „Moscow on the Hudson”. През 1986 г. се снима в "Клуб „Парадайз”, а три години по-късно в може би единствения ведър филм за Виетнамската война „Добро утро, Виетнам” (1989). Започва десетилетието, в което всяко заглавие с името на Уилямс на плаката, се превръща в гаранция за смешен… или тъжен филм. Следват две много емоционални заглавия „Обществото на мъртвите поети” (1989) и „Пробуждане” (1990) с младия тогава Робърт де Ниро. 90-те години започват за актьора с лентата на Тери Гилиъм „Кралят на рибарите” (1991) и смешния „Хук” (1991).
Филмографията на Уилямс е доста пъстра, но заглавията, насочени към децата правят силно впечатление. През 1992-ра Уилямс снима „Играчки” при Бари Левинсън, а на следващата година „Мисис Даутфайър” (1993). През 1995 г. участва като доктор-имигрант в „Девет месеца” и в „Джуманджи”, а в следващите 12 месеца се снима в три филма – „Джак”, „Клетка за птици” и „Хамлет” на Кенет Брана. 1997 година е поредната натоварена за Уилямс. Той се снима с Били Кристъл в “Ние сме баща ти”, при Уди Алън в „Да разнищим Хари” и в отличения с „Оскар” за оригинален сценарий „Добрият Уил Хънтинг” на Гюс Ван Сант. Робин продължава напред с красивия като приказка „В какво се превръщат мечтите” (1998) и тъжния „Пач Адамс” (1998).
През 1999 г. се взима участие в слабия „Якоб лъжеца” и трогващия „Двестагодишен човек”. В новото хилядолетие Робин Уилямс не се снима толкова активно – през 2004-та е в каста на трилъра „Последен спомен” с Мира Сорвино и Джим Кавийзъл. На следващата година отново се връща при децата, участвайки с гласа си в „Роботи” (2005).
По-късно се превръща в „Мъж на годината” (2006), заради Бари Левинсън и за първи път прекарва „Нощ в музея” (2006). В последно време той даде (но не лесно) поредния „Сватбен лиценз” (2007) . Като излезе от „Нощ в музея 2” (2009) , ще го чакаме в „Old Dogs” (2009) с не чак толкова „старите кучета” Джон Траволта и Мат Дилън.
На 11 август, 63-годишният актьор е открит мъртъв в дома си в окръг Марин каунти, Северна Калифорния.