Robin vyrastal v bohatej rodine. Otec bol popredným manažérom Ford Motors a matka profesionálnou modelkou. Ako dieťa bol samotársky, žil skôr vo svojom vlastnom imaginárnom svete ako vo svete priateľov a detských hier. Strednú školu v Marin County zavŕšil v roku 1969 maturitou a hneď na to sa dal na štúdium politických vied na Claremont Men's College. Najväčšiu radosť mu však prinášalo hranie, ktoré mu umožňovalo vnášať do reálneho sveta jeho predstavy a sny z detstva. Táto činnosť ho pochytila natoľko, že sa vybral do New Yorku a na renomovanom Juilliard Institute začal navštevovať hodiny drámy. Tu si tiež začal zarábať prvé peniaze ako mím.
V osobnom živote to mal Williams pestré. V roku 1978 za oženil s tanečnicou Velardi a mali spolu syna Zachariho. O desať rokov neskôr si začal pomer so Zachariho vychovávateľkou, Marshou Gracesovou. Stali sa šťastným párom, vyprodukovali mega hit MRS. DOUBTFIRE - OTEC V SUKNI (1993), založili vlastnú produkčnú spoločnosť Blue Wolf a spravili si dve deti. Napriek množstvu ďalších škandálov a filmových prepadákov bol Robin Williams jednou z najmilovanejších filmových celebrít Ameriky. Zomrel 11. augusta 2014, kedy spáchal samovraždu vo svojom byte.