890년 체코 북부의 작은 도시 말레 스바토뇨비체에서 태어났다. 체코 프라하와 독일 베를린에서 철학을 공부했고, 1915년 철학박사 학위를 받았다. 1916년 형 요세프 차페크와 함께 쓴 산문집 《빛나는 심연》을 시작으로 소설, 에세이, 희곡, 동화 등 다양한 장르를 넘나들며 뛰어난 작품들을 발표했다. 동시에 체코의 일간지 《나로드니 리스티》, 《리도베 노비니》 등에서 저널리스트로 일했다. 1920년 ‘로봇’이라는 말을 세상에 소개한 것으로 유명한 희곡 《R. U. R.》을 펴냈고, 1933년부터 체코 문학의 최고봉이자 차페크 문학의 정수라 불리는 철학소설 3부작 《호르두발》, 《별똥별》(1934), 《평범한 인생》(1934)을 연달아 출간했다. 일곱 차례 이상 노벨문학상 후보에 올랐지만, 당시 유럽을 장악했던 나치에 반대했다는 이유로 번번이 수상하지 못했다. 그러나 차페크는 명실공히 프란츠 카프카, 밀란 쿤데라와 함께 체코 문학을 대표하는 3대 작가로 손꼽힌다. 그 밖의 주요 작품으로는 희곡 《곤충 극장》(1921), 장편소설 《도롱뇽과의 전쟁》(1936), 에세이 《정원가의 열두 달》(1929), 《개와 고양이를 키웁니다》(1939) 등이 있고, 인상적인 일러스트와 함께 《대놓고 다정하진 않지만》(1924), 《조금 미친 사람들》(1930) 같은 여행기를 남기기도 했다. 1938년 나치 독일이 체코를 점령하기 몇 달 전, 지병인 폐렴이 악화되어 프라하에서 세상을 떠났다.