Автор знаменитых пьес «Средство Макропулоса» (1922), «Мать» (1938), «R.U.R.» (1920), романов «Фабрика абсолюта» (1922), «Кракатит» (1922), «Гордубал» (1933), «Метеор» (1934), «Обыкновенная жизнь» (1934; последние три образуют т. н. «философскую трилогию»), «Война с саламандрами» (1936), «Первая спасательная» (1937), «Жизнь и творчество композитора Фолтына» (1939, не закончен), а также множества рассказов, эссе, фельетонов, сказок, очерков и путевых заметок. Переводчик современной французской поэзии.

Карел Чапек родился 9 января 1890 года в Мале-Сватонёвице близ Трутнова, Австро-Венгрия (ныне Чешская Республика), в семье Антонина Чапека; он стал третьим и последним ребёнком в семье. Это был курортный городок, в котором также была развита горная промышленность. Здесь отец Карела работал врачом при курортах и горных рудниках.

Чапек начал писать в возрасте четырнадцати лет. Его ранние произведения, такие как публиковались в местной газете Nedele. В 1908—1913 годах писал в соавторстве с братом Йозефом. Одновременно Чапек интересуется живописью, в особенности кубизмом. Брат познакомил его со многими представителями чешского модернизма, Карел проникся их идеями и посвятил ряд статей модернизму в живописи.

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 «Национальная газета», с 1921 до своей смерти работал журналистом и культурным и политическим редактором в газете Народная газета». В 1921—1923 был драматургом пражского «Театра на Виноградах». Писательница и актриса этого же театра, Олга Шайнпфлюгова, с 1920 была его знакомой и близким другом (заключили брак в 1935).

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