Карел Чапек родился 9 января 1890 года в курортном городке с развитой горной промышленностью Мале-Сватоновице на территории современной Чехии, относящейся в те времена к Австро-Венгрии. Он был младшим из трех детей в семье врача. Вскоре после рождения Карела его семья переехала в городок Упице, в котором в большинстве жили ремесленники.
Жизнь среди простых рабочих людей отразилась на раннем литературном творчестве Карела, которое он начал уже в 14-летнем возрасте, публикуясь в местных газетах, героями его ранних произведений часто становились обычные, заурядные люди. С 1908 по 1913 Карел работал в соавторстве с братом Йозефом, который в свою очередь познакомил младшего брата с живописью и кубизмом. Карел даже закончил университет со степенью бакалавра по изобразительному искусству.
Карел работал журналистом вплоть до своей смерти, политическим редактором в газете, с 1921 по 1923 годы был драматургом пражского театра, где повстречал свою будущую супругу чешскую писательницу и актрису Ольгу Шайнпфлюгову.
Непосредственно литературной деятельностью Карел Чапек занимался с 1916 года. В 1936 году он стал номинантом на Нобелевскую премию по литературе, получил широкое признание в Чехословакии. Он также увлекался фотографией и издал книгу своих фоторабот, которая стала самой публикуемой в стране в межвоенный период.
Незадолго до полной немецкой оккупации Чехословакии Карел попал на работы по ликвидации наводнения, где заболел воспалением легких. Его и без того слабое здоровье было подорвано и он умер 25 декабря 1938 года в Праге. Как и Карел, Йозеф был убежденным антифашистом, вместе и по отдельности братья создали ряд произведений социально-политической направленности против войны и фашизма. За это сразу после начала Второй мировой Йозефа арестовали, в 1945 году он умер в концлагере Берген-Бельзен.
За свой вклад в искусство имена братьев Чапеков носят улицы в Праге и многих других городах, но они также известны благодаря изобретению слова «робот». Оно появилось в пьесе Карела под названием «R.U.R.», что расшифровывалось как «Россумские Универсальные Роботы».
В произведении описывается фабрика, производящая «искусственных людей», которых делают из выращенных тканей и органов и называют роботами. В научно-фантастической пьесе поднимается вопрос справедливости эксплуатации таких существ и последствий, в том числе описывается восстание роботов против человечества. Сначала Карел придумал название этим существа от латинского «работа» labor, но, посовещавшись с братом, назвал их словом, близким к словацкому robota, что в переводе означает «каторга» или «тяжелая работа».