Fue el segundo hijo de Elsa Winnifred y Charles Axiom Chamberlain, nacido en 1935 en Beverly Hills. Tuvo una infancia difícil debido al alcoholismo de su padre.^[2]​

En 1952, se graduó en la Beverly Hills High School y más tarde asistió a la Universidad de Pomona. Tras graduarse de la Universidad con la licenciatura en artes, se fue a Corea a cumplir el servicio militar por 16 meses como empleado de la compañía de infantería, y luego ascendió al rango de sargento. De regreso, estudió actuación.

Debutó en televisión interpretando papeles secundarios en varias series, como La ley del revólver, Alfred Hitchcock presenta y Thriller.

En 1960 comenzó en teatro y en el cine, y se presentó en Broadway con Holly Gollightly, versión teatral de la película de Blake Edwards Desayuno con diamantes, que a su vez se basaba en el relato homónimo de Truman Capote.

Gracias a su notable apostura y calidez interpretativa, alcanzó gran parte de su fama a partir de 1961, fecha en la que protagonizó la exitosa serie Dr. Kildare, mantenida en pantalla hasta 1965, donde también aparece junto a la actriz italiana Daniela Bianchi. Con el paso de los años, se convirtió en una estrella indiscutible de la televisión, con producciones como Hamlet en 1970, como el trampero Alexander McKeag en la serie Centennial en 1978, además de la miniserie y súper producción Shogun de 1980 y la serie de TV El pájaro espino (o El pájaro canta hasta morir) de 1983. En El pájaro canta hasta morir, la protagonista seleccionada era la actriz Jane Seymour, en el rodaje de una escena romántica, la actriz tuvo un incidente íntimo casual durante la misma que afectó y molestó sobremanera a Chamberlain, Seymour fue despedida y reemplazada por Rachel Ward.^[3]​

Tuvo papeles secundarios destacables en películas como Los tres mosqueteros de Richard Lester, la superproducción El coloso en llamas y de protagonista en El Conde de Montecristo (1975) junto a Tony Curtis, luego El hombre de la máscara de hierro (1976), además de Las minas del rey Salomón, junto a una joven Sharon Stone (1985), entre otras películas. En 1989, su condición de gay fue develada ampliamente por una revista francesa de prensa amarillista femenina llamada French Nous Deux.^[4]​ En junio de 2003, Chamberlain —que durante años cautivó el corazón de las mujeres desde la televisión, el cine y el teatro— decidió «salir del armario» y declarar públicamente su homosexualidad. Su declaración coincidió con la publicación de sus memorias, Shattered Love, en las que confiesa una infancia difícil.

Chamberlain fue un polifacético actor que supo dar a cada uno de los personajes que ha interpretado un carácter inigualable y completamente diferenciado. Se adentró en el papel para cautivar al público, olvidándose de su propia personalidad al interpretar un personaje. Además de actor, Chamberlain tenía una hermosa voz y grabó en sus años de juventud discos con música melodiosa y romántica. Cabe destacar que Richard Chamberlain también promovió la protección del medio ambiente en su Estados Unidos natal y también defendió las causas de los derechos humanos.

Chamberlain era conocido por ser bisexual y llevar una vida muy discreta. A principios de 1962, salió con la actriz Sharon Hungueny. Más tarde, entre 1964 y 1965, salió con Chris Noel. La relación duró un año y entre 1965 y 1966 salió con la actriz Joan Marshall.^[5]​

Chamberlain estuvo relacionado con el actor de televisión Wesley Eure a principios de 1970. En 1977, conoció al actor, guionista y productor Martin Rabbett, 20 años menor que él, con quien se unió civilmente en el estado de Hawái, donde la pareja residió desde 1986 hasta 2010 marcando el fin de su relación de 33 años.^[6]​

Después de retirarse de la actuación, vivía tranquilo, aunque en los últimos años enfrentó serios problemas de salud.

Falleció en su casa hawaiana de Waimanalo, dos días antes de cumplir los 91 años de edad, el 29 de marzo de 2025 producto de unas serias complicaciones debido a un ACV.^[7]​

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• Sitio web oficial
• Richard Chamberlain en Internet Movie Database (en inglés).