Nació en Santiago  de Chile el día 11  de noviembre de 1911 (11.11.11), cifra  que utilizaría con frecuencia en su carrera artística.[3]  Estudió en el Colegio de los  Sagrados Corazones de Santiago, en ese entonces su vecino fue Nemesio Antúnez en  esos años es también donde comienza a destacar con sus notas en dibujo y  caligrafía. 
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| Espejo de Cromos Roberto Matta | 
Cursó sus estudios universitarios en la Escuela de Arquitectura de la Universidad Católica de  Chile, complementando sus estudios con trabajos relacionados al arte,  trabajó incluso en la Revista Topaze, en esa epóca pintó cuadros al  óleo, casi todos extraviados, a excepción del dedicado a su "nana" Mercedes. Su  elección por la arquitectura  no fue casual, pues era la disciplina "tradicional" más cercana al arte.
Se destacó por su creatividad en sus estudios universitarios, creando lazos  con sus profesores, como Sergio Larraín García. En paralelo asistía a clases  vespertinas de dibujo a mano alzada en la Escuela  de Bellas Artes. Ahí fue alumno de Hernán Gazmuri, quien venía llegando de  Europa.
Mientras cursó sus estudios secundarios, intentó unir en sus proyectos sus  estudios con el dibujo. Realizó planos arquitectonicos basados en desnudos femeninos. Según Nemesio Antúnez en  los trabajos "presentaba la curva de la espalda en un plano donde proyectaba el  living y el comedor, la cabeza era una terraza con vista al mar, los muslos  encogidos eran dormitorios y los pies juntos eran los baños". Estas ideas fueron  bien acogidas por sus profesores, quienes lo calificaron como un alumno dotado  de gran imaginación.
Luego de titularse de arquitecto, partió a Europa. En el viejo continente conoció a los artistas Salvador Dalí, René Magritte, André Breton y Le Corbusier.
Precisamente fue Breton quien estimuló al artista chileno, valorando su  trabajo e introduciéndolo en el círculo de los principales miembros del  movimiento surrealista de París. Matta produjo ilustraciones y artículos para  el periódico surrealista Minotaure.  Durante este período trabó amistad con prominentes artistas contemporáneos  europeos como Picasso y Marcel Duchamp.
Un momento decisivo para la carrera artística de Matta se produce en 1938 cuando pasa del dibujo a la pintura en  óleo, por la cual es muy famoso. Este período coincide con su viaje y residencia  hasta 1948 en los Estados Unidos. Sus primeras pinturas, entre las  que destaca Invasión nocturna, dieron una indicación de la ruta artística  tomada por el pintor.
El uso de patrones difusos de luz y gruesas líneas encima de un fondo  particular se transformaría en uno de sus sellos característicos. Durante las  décadas siguientes de los 40 y 50 su pintura reflejaría el perturbador estado  de la política internacional, utilizando imágenes de máquinas eléctricas y  personas atormentadas. Al agregar arcilla a sus obras desde los años 1960 en adelante, le agregó dimensión a su  distorsión.
El trabajo de Matta agregó nuevas dimensiones a la pintura contemporánea,  pese a su ruptura (por causas desconocidas) con el movimiento surrealista en 1947. Pese a que fue readmitido en 1959, su fama ganada es exclusivamente  personal. Experimentó distintas formas de expresión artísticas, incluyendo  producciones de videos como Système 88, la fotografía y otros medios de  expresión.
En 1990 recibió el Premio Nacional de Arte, en 1992 se le otorgó el Premio Príncipe de  Asturias de las Artes y en 1995 obtuvo  el Praemium  Imperiale en la categoría de Pintura. Vivió regularmente desde la década  de 1960 en la ciudad italiana de Civitavecchia, realizando  viajes esporádicos a su país. Fallecio el 23 de noviembre de 2002.


