本名はRobin McLaurim Williams。父はフォード社の重役。幼い頃はデトロイトで暮らし、やがてサンフランシスコに渡ってクレモント・カレッジに入学。卒業後、奨学金を得てジュリアードで3年間演技を勉強(同期生にクリストファー・リーヴ)。その後、再びサンフランシスコに戻りスタンダップ・コメディアンを経験し、TVに出演。「ハッピー・デイズ」の1エピソードで演じたオーク星の宇宙人役が話題になりTVシリーズ“Mork and Mindy”がスタート。しかし一方ではドラッグに溺れ始め、ジョン・ベルーシの死の数時間前までいっしょにいたとか。映画の方は77年から出演。84年の「ハドソン河のモスコー」で注目され始めたことを契機に麻薬とも手を切り、スタンダップ・コメディアンとして全米ツアーを敢行。その後、87年の「グッドモーニング,ベトナム」でアカデミー主演賞にノミネートされる。以降、コメディアンとして多くの作品に主演する傍ら、シリアス・ドラマでも確かな演技力を発揮。89年の「いまを生きる」と91年の「フィッシャー・キング」でも同賞にノミネートされる。2度の結婚で3人の子供がいる。