Карел Чапек родился в богемском местечке Мале Святоновице на территории Австро-Венгрии (ныне Чехия) в семье сельского врача. В 1909 году он окончил пражскую гимназию. Изучал философию в Праге, Берлине и Париже, в 1917 году осел в Праге и стал работать журналистом. Литературный дебют Чапека состоялся в 1912 году. Карел с братом Йозефом (впоследствии известным писателем и художником — авангардистом) издал первую книгу рассказов — «Сад Краконоша». Всечешскую известность Карелу Чапеку принес мастерский перевод в 1919 году стихотворения Гийома Аполлинера «Зона» — своеобразного манифеста нового поколения поэтов. А всемирную известность Чапек получил после постановки пьесы «R. U. R.» — о восстании машин. Карел ввёл в действие пьесы человекоподобные механизмы и назвал их вначале «лаборами», от латинского слова labor («работа»). Но это название не понравилось автору, и, посовещавшись с братом, он решил назвать эти механизмы чешским словом, имеющим такое же значение. Слово «робот» с легкой руки Чапека вошло во все языки мира.
Помимо этой пьесы, Чапек (иногда в соавторстве с братом) написал ряд других — «Из жизни насекомых», «Адам — творец», «Средство Макропулоса», наконец, в конце 30-х годов — произведения, исполненные явного антифашистского пафоса — «Белая болезнь» и «Мать» .
Чапек, однако, был не только драматургом. Его перу принадлежат и книги для детей, и путевые заметки, и «Апокрифы», полные метких наблюдений за человеческой природой, и 2 книги детективных рассказов — «Из одного» и «Из другого кармана». Кроме того, Чапек стал биографом президента Чехословакии Масарика, издав несколько томов «Разговоров с Т.Г. М.» — в высшей степени поучительных бесед о том, на каких принципах должно строиться молодое государство. Но, конечно, самыми популярными произведениями Чапека были и остаются его романы — «Фабрика абсолюта» (1922), одна из первых антиутопий в мировой литературе, «Кракатит» (1924), «Гордубал» (1933), «Поветронь», «Обычная жизнь» (1934). Вершиной творчества Чапека считается роман «Война с саламандрами» (1936) — политическая антифашистская сатира, во многом предвосхищающая «1984» Джорджа Оруэлла.
Умер Карел Чапек в Праге 25 декабря 1938 года, на рождество. По легенде, предчувствуя беды, которые грядут в Чехословакии, он отправился в храм святого Вита и целую ночь молился там (совершенно неожиданный поворот в биографии Чапека — скептика и агностика) в неотапливаемом огромном зале. После этого писатель заболел воспалением легких, и через неделю его не стало. Известно, что смерть спасла его от неминуемых после захвата Праги нацистами репрессий.