Roman Abramovich nasce a Saratov, in Russia (a 800 chilometri da Mosca) il 24 ottobre 1966. Perde la madre quando ha solo 18 mesi; rimane poi orfano anche del padre, rimasto ucciso in un cantiere, quando ha solo quattro anni. Roman cresce così nella regione petrolifera di Komi dallo zio, fratello del padre; più tardi la sua educazione sarà affidata a un secondo zio, a Mosca.
Frequenta l'Istituto Tecnico Industriale nella città di Uchta prima di arruolarsi nell'esercito sovietico.

Alla fine degli anni Ottanta, all'epoca in cui il presidente Gorbaciov avvia la cosiddetta "perestrojka" (ricostruzione) riforma che avrebbe consentito la nascita di piccole imprese private, Abramovich dà vita alle sue attività imprenditoriali. E' proprio la privatizzazione dei sistemi produttivi e industriali dell'ex Unione Sovietica che farà la fortuna economica delle imprese di Roman Abramovich.
 
Il suo esordio nel mondo del lavoro inizia con Runicom, una compagnia specializzata nella compravendita del petrolio. Nel 1992, a 25 anni, è già indagato insieme ad altri per la scomparsa di 55 cisterne di greggio dirette a un compratore a Mosca e misteriosamente dirottate in Lituania prima di dissolversi nel nulla. Tra il 1992 e il 1995 fonda cinque diverse compagnie di import/export specializzandosi sempre più nel settore del commercio di petrolio e prodotti petroliferi.
 
A metà degli anni Novanta diventa amico intimo di Tatyana, figlia preferita di Boris Eltsin, e di Boris Berezovski, re degli oligarchi russi, energetico, spregiudicato e abile artefice della seconda vittoria di Eltsin. Insieme a Boris Berezovskij nel 1995 acquista la quota di controllo di Sibneft, colosso petrolifero russo. Per questa operazione i due imprenditori russi avrebbero speso complessivamente diverse decine di milioni di dollari, ottenendone in prestito circa 100 milioni in cambio di alcune quote azionarie. Nel giro di breve tempo la compagnia aumenta in modo enorme il proprio valore, consentendo ai due magnati di diventare ricchissimi.
 
Mentre Berezovski - e con lui l'altro magnate dei media Vladimir Gusinsky - devono lasciare il paese in seguito alle pressioni del governo per aver apertamente sfidato la politica del presidente Putin, Roman Abramovich riesce a inventare per sé un nuovo personaggio, rafforzato dalla scelta dell'auto-esilio. Il nuovo stile di vita non gli impedisce di acquistare - da Boris Berezovsky, quasi in disgrazia - il 49% delle azioni di ORT, rete tv che il vecchio amico di Eltsin aveva utilizzato contro Vladimir Putin. Grazie ad Abramovich la tv torna quindi nelle mani del potere statale.
 
Durante gli anni Novanta, attraverso la sua holding Millhouse Capital e il suo partner Eugene Shvidler, acquista una consistente quota della compagnia aerea di bandiera Aeroflot; entra poi come azionista nella Trans World Group, compagnia che fondendosi con le aziende di Oleg Deripaska, crea Rusal, colosso nel settore dell'alluminio.
 
Nel 2002 Abramovich vende la sua parte di Sibneft a Gazprom per 13 miliardi e la sua quota di Rusal a Deripaska per 2 miliardi, reinvestendo tutto il profitto in Evraz Group, una delle più importanti compagnie mondiali nella lavorazione dell'acciaio.
 
La rivista statunitense Forbes nel 2006 indica Roman Abramovich come l'undicesima persona più ricca al mondo, con un capitale di circa 18,2 miliardi di dollari: gli altri nomi della lista sono persone con almeno 10 anni più di lui.
 
Nel 2007 divorzia dalla moglie Irina, dalla quale ha avuto cinque figli; il divorzio rischiava di passare alla storia come il più costoso di sempre ma alla fine, le vie seguite dai legali del magnate, hanno fatto sì che il costo fosse limitato a 300 milioni di dollari.
 
Dal 2003 è proprietario della squadra di calcio londinese Chelsea F.C.; spesso in questo ambito hanno fatto parlare le cifre spese per i movimenti di giocatori nel panorama del mercato calcistico europeo. Noti sono anche i suoi contributi alle comunità ebraiche in Israele, così come nel resto del mondo, contributi questi che riflettono espressamente le sue radici.
 
Abramovich è inoltre proprietario del Pelorus, considerato uno fra i più lussuosi yacht al mondo, costruito dall'azienda tedesca Lürssen nel 2003 (dal costo stimato in 100 milioni di euro). Fra i vari gadget che rendono unico questo panfilo, v'è un sottomarino con ricovero interno allo scafo. Nel 2007 finisce la costruzione dell'Eclipse, lo yacht più grande al mondo (misura 167,60 metri) dal prezzo stimato di 300 milioni di dollari.
 
La carriera politica di Roman Abramovich inizia nel 1999, quando viene eletto deputato alla Duma di terzo grado nel territorio costituente della Chukotka, senza peraltro aderire ad alcun gruppo parlamentare. La Chukotka è una zona ghiacciata, poverissima, di fronte all'Alaska. Nel 2000 diventa membro della commissione della Duma per le regioni del nord e dell'estremo oriente. Nel dicembre dello stesso anno diventa (eletto con il 92% dei voti) governatore della Chukotka. Questa regione autonoma era stata formalmente creata nel 1930 dai sovietici, che contavano di sfruttarne i giacimenti di carbone, petrolio e oro attirando manodopera proveniente dalle altre repubbliche dell'Urss con promesse di lauti guadagni, vacanze gratuite in Crimea e pensioni anticipate. Le rosee prospettive di allora sono poi naufragate insieme all'Urss. Negli ultimi dieci anni la popolazione si è più che dimezzata.
 
Nel 2000 l'intera regione contava poco più di 70 mila abitanti; prima dell'avvento di Abramovich sopravvivevano a stento, spesso senza elettricità, gas, riscaldamento e assistenza sanitaria. A Mosca alcuni sostengono che Abramovich abbia fatto questa mossa per poter sfruttare indisturbato le ricchezze del sottosuolo. Altri avanzano l'ipotesi che Abramovich voglia utilizzare la regione come redditizio deposito per scorie nucleari. La spiegazione fornita dell'oligarca Abramovich a quel tempo rimane enigmatica:
Il mio interesse per la Chukotka non è né finanziario né filantropico. Certo che ho i miei motivi per vivere qui, lontano da mia moglie e dai miei figli che continuano a stare a Mosca. Lo faccio semplicemente perché mi piace. L'altruismo non c'entra.
 
Prima di essere eletto aveva personalmente sborsato 30 milioni di dollari per finanziare "Pole of Hope", una fondazione che garantisce a 8 mila bambini della regione cure odontoiatriche e vacanze al mare. Una volta divenuto governatore ha reso noto il budget della regione, dichiarando che un terzo del fabbisogno è stato coperto dalle tasse (35 milioni di dollari) mentre la quasi totalità dei due terzi rimanenti è stato elargito direttamente dalle sue tasche.

La terza moglie di Abramovich è Dasha Zhukova (nata nel 1981): la coppia ha due figli: Aaron Alexander Abramovich e Lea Abramovich.
Nel 2017, dopo 10 anni di matrimonio, un nuovo divorzio il cui costo ancora non è noto anche se si parla di una "separazione amichevole".