Карел Чапек родился 9 января 1890 г. в Мале-Сватоновице близ Трутнова, Австро-Венгрия (ныне Чешская Республика), в семье заводского врача Антонина Чапека. Учился в гимназии в г. Градец-Кралове, затем в Праге, в 1915 году получил учёную степень доктора философии в Карловом университете, также занимался философией в университетах в Берлине и Париже. По состоянию здоровья не был призван в армию и короткое время работал гувернером в семье графа Лажански. Осенью 1917 стал работать журналистом и критиком в газете Narodni listy («Национальная газета»), с 1921 до своей смерти работал журналистом и культурным и политическим редактором в газете Lidove noviny («Народная газета»). В 1921—1923 был драматургом пражского «Театра на Виноградах» (Divadlo na Vinohradech). Писательница и актриса этого же театра, Олга Шайнпфлюгова, с 1920 была его знакомой и близким другом (заключили брак в 1935).
Активно занимался литературой с 1916 года (сборник рассказов «Сияющие глубины», написан в соавторстве с братом Йозефом). Очень разные по характеру прозаические произведения демонстрируют блестящее владение искусством реалистического описания, тонкий юмор и дар художественного предвидения (типичный пример — антиутопии «Фабрика абсолюта», «Кракатит» и «Война с саламандрами»). Ещё при жизни он получил широкое признание как в Чехословакии, так и за её пределами: был номинантом Нобелевской премии по литературе 1936 года, основателем и первым председателем Чехословацкого Пен-клуба (в 1925—1933), членом Комитета Лиги Наций по литературе и искусству (с 1931); в 1935 выдвигался на должность президента Международного Пен-Клуба Г. Уэллсом, его тогдашним президентом (отказался от поста по причине болезни). Помимо литературы и журналистики снискал известность как фотограф-любитель (его книга фотографий «Дашенька, или Жизнь щенка» была самой публикуемой в межвоенной Чехословакии).
Чапек, убеждённый антифашист, слабое здоровье которого было подорвано событиями 1938 года (Мюнхенский сговор), скончался от двустороннего воспаления лёгких 25 декабря 1938 г., полученного в результате работ по ликвидации наводнения незадолго до полной немецкой оккупации Чехословакии.
Перед этим он оказался фактически в полной политической и личной изоляции, после того как отказался покинуть страну после отставки и эмиграции её тогдашнего президента Эдварда Бенеша. Похоронен на мемориальном кладбище в Вышеграде. Его архив был спрятан вдовой, Олгой Шайнпфлюговой, в саду усадьбы Стрж в селе Стара-Гуть (у городка Добржиш, в 35 км к югу от Праги), где писатель провел последние три года жизни, и обнаружен после войны. Творчество Чапека, который был личным другом и многолетним собеседником Т. Г. Масарика, пропагандировал многие его идеи (книги «Разговоры с ТГМ» и «Молчание с ТГМ») и не проявлял особых симпатий к социализму (известная статья «Почему я не коммунист»), в коммунистической Чехословакии первое время было под запретом, но с 1950—1960-х годов вновь стало активно издаваться и изучаться.
Карел Чапек и его брат и соавтор художник Йозеф (умер от тифа в немецком концлагере Берген-Бельзен) являются изобретателями слова «робот». Карел ввёл в действие пьесы «R.U.R.» человекоподобные механизмы и назвал их «лаборами», от латинского слова labor («работа»). Но это название не понравилось автору, и, посовещавшись с братом-художником, оформлявшим декорации спектакля, он решил назвать эти механизмы словацким словом, имеющим такое же значение (по-чешски «работа» — prace, а robota означает «каторга», «тяжёлая работа», «барщина»).
