Nasceu em 24 de julho de 1874, em Aberdeen, na Escócia, filho do pastor batista Clarence Chambers. A família mudou-se ainda em sua infância, passando por Stoke-on-Trent e por Perth, na Escócia, até se fixar em Londres em 1889.
Estudou arte em Londres, na Royal College of Art, e depois ingressou na Universidade de Edimburgo, onde cursava belas-artes e arqueologia. Foi ali que sentiu o chamado para o ministério e deixou os estudos seculares para lecionar no Dunoon College, na Escócia, a partir de 1897.
Os primeiros anos em Dunoon foram marcados por uma crise espiritual profunda. Chambers relatou mais tarde ter vivido quatro anos de intenso sofrimento interior, lutando contra o orgulho e um senso avassalador do próprio pecado, a ponto de dizer que só a graça de Deus e a bondade de amigos o mantiveram longe de um colapso. A virada veio em 1901, quando encontrou em Lucas 11:13 a certeza de que o Pai concede o Espírito Santo a quem pede, experiência que ele descreveu como uma emancipação radiante e indescritível.
Entre 1906 e 1910 conduziu um ministério itinerante de ensino bíblico pelo Reino Unido, pelos Estados Unidos e pelo Japão. Em 1908, numa viagem de navio para a América, aproximou-se de Gertrude Hobbs, chamada de Biddy, com quem se casou em 24 de maio de 1910.
Em 1911 fundou e passou a dirigir o Bible Training College, em Clapham, Londres, onde formou obreiros de diferentes tradições cristãs. Biddy tornou-se superintendente do colégio e, ao longo dos anos seguintes, registrou em taquigrafia praticamente tudo o que o marido ensinava, um hábito que se revelaria decisivo depois de sua morte. O casal teve uma filha, Kathleen.
A Primeira Guerra Mundial levou ao fechamento do colégio em 1915. Em outubro daquele ano, Chambers embarcou para o Egito como capelão da YMCA, servindo soldados australianos e neozelandeses acampados em Zeitoun, perto do Cairo. Biddy e Kathleen se juntaram a ele em dezembro.
Em outubro de 1917 Chambers foi acometido por uma apendicite, mas adiou a ida ao hospital, temendo ocupar um leito que poderia ser necessário para soldados feridos na Batalha de Gaza, então iminente. Só em 29 de outubro passou por uma cirurgia de emergência. Vieram depois complicações pulmonares, e ele morreu em 15 de novembro de 1917, aos 43 anos, em Zeitoun. Foi sepultado no Cairo com honras militares.
Depois da morte do marido, Biddy passou o resto da vida organizando e publicando o que havia registrado em taquigrafia, ao todo cerca de trinta livros. O mais conhecido, My Utmost for His Highest, reúne 365 meditações diárias e foi publicado no Reino Unido em 1927. Tornou-se um dos devocionais mais lidos da história do cristianismo, e biógrafos reconhecem que sua difusão se deve tanto ao ensino de Chambers quanto ao trabalho editorial silencioso da esposa.
