Роман Аркадьевич Абрамович родился 24 октября 1966 года в Саратове. Отец, Аркадий Нахимович Абрамович, работал в Сыктывкаре снабженцем в одном из стройуправлений, мать, Ирина Васильевна, была дипломированным музыкантом. Осиротел в младенческом возрасте.
Сведения о гибели его родителей противоречивы: сам Абрамович рассказывал, что мать умерла от лейкоза, когда ему было около года, а отцу на стройке перебило ноги упавшей стрелой подъемного крана. После смерти родителей недолго жил с бабушкой, Татьяной Семеновной, в Сыктывкаре, а затем в том же 1969 году переехал в Ухту (Коми АССР) к брату отца, Лейбу Нахимовичу Абрамовичу, работавшему начальником управления рабочего снабжения лесозаготовительного предприятия «Печорлес».
В 1973 году пошел в первый класс ухтинской школы № 2. В 1974 году переехал к своему второму дяде, Абраму Нахимовичу Абрамовичу, в Москву, где в 1983 году окончил школу № 232 с театральным уклоном. После школы пробовал поступить в один из московских вузов, но не прошел по конкурсу. Переехав к родственникам в Коми, поступил в Ухтинский индустриальный институт, который бросил после нескольких месяцев учебы.
С 1984 года служил в автовзводе в артиллерийском полку в Киржаче Владимирской области. После армии с января 1987 года работал в строительно-монтажном управлении № 122 треста Мосспецмонтаж начальником сварочного агрегата. Одновременно поступил на вечернее отделение Московского автодорожного института, где полгода учился по специальности «Автомобили. Автомобильное хозяйство».
В декабре 1987 года женился на Ольге Юрьевне Лысовой, у которой уже была дочь от первого брака. По данным СМИ, Роман Абрамович устроился на работу в кооператив «Уют», выпускавший детские игрушки, которые в скором времени наводнили страну. В 1991 году женился на стюардессе Ирине Вячеславовне Маландиной. В этом браке у них родилось пятеро детей — Анна, Аркадий, Соня, Арина и Илья. В том же году стал директором московского малого предприятия «АВК», занимавшегося перепродажей нефтепродуктов.
19 июня 1992 года арестован (неподтвержденные данные) в Москве по обвинению в хищении 55 цистерн дизельного топлива c Ухтинского НПЗ на сумму 3,8 млн руб. 1 декабря 1992 года, после того как ущерб НПЗ был возмещен, дело прекращено за отсутствием состава преступления.
В 1993 году занялся продажей нефти из города Ноябрьска. В том же году познакомился с Борисом Березовским на яхте Петра Авена, где они оказались по приглашению руководителей «Альфа-Банка». Вместе с Березовским создал офшорную фирму Runicom Ltd., зарегистрированную в Гибралтаре, и возглавил московский филиал швейцарской фирмы Runicom S.A. C 1994 года был брокером на первой Российской товарно-сырьевой бирже и торговал нефтепродуктами.
В мае 1995 года Абрамович и Березовский создали ЗАО «П.К.-Траст», а Абрамович впоследствии учредил еще несколько фирм: ЗАО «Меконг», ЗАО «Центурион-М», ООО «Агроферт», ЗАО «Мультитранс», ЗАО «Ойлимпекс», ЗАО «Сибреал», ЗАО «Форнефть», ЗАО «Сервет», ЗАО «Бранко», ООО «Вектор-А».
В течение следующих двух лет подконтрольные Абрамовичу фирмы ООО «Финансовая нефтяная компания», ЗАО «Рифайн ойл» и ЗАО «Фирма “Синкс”» оказывались победителями инвестиционных конкурсов по приватизации акций нефтяной компании «Сибнефть».
В июне 1996 года вошел в состав совета директоров основного добывающего подразделения «Сибнефти» АО «Ноябрьскнефтегаз» и возглавил московское представительство «Сибнефти». С сентября 1996 года — член совета директоров «Сибнефти».
26 ноября 1998 года бывший руководитель Службы безопасности президента Александр Коржаков заявил на пресс-конференции, что Абрамович является казначеем ближайшего окружения президента Ельцина и, в частности, оплачивает счета дочери президента Ельцина Татьяны Дьяченко. 13 июля 1999 года рекламное агентство Умара Джабраилова ATOR разместило два рекламных щита в Москве на Кутузовском проспекте с фотографией Абрамовича и текстом «Рома думает о семье. Семья думает о Роме. Поздравляем! P.S. Рома выбрал классное место». Этот момент вполне можно считать началом публичной известности Романа Абрамовича. Плакаты были сняты по просьбе компании «Сибнефть».
В декабре 1999 года победил на выборах в Госдуму по Чукотскому одномандатному избирательному округу № 223, набрав 59,78% голосов (ближайший соперник Владимир Етылин набрал 20,01%). Входил в состав думского комитета по проблемам Севера и Дальнего Востока.
В 2000 году окончил Московскую государственную юридическую академию. Весной того же года вместе с Олегом Дерипаской создал компанию «Русский алюминий», в которой бизнесмены объединили принадлежащие им алюминиевые активы. 24 декабря 2000 года победил на губернаторских выборах на Чукотке, набрав 90,61% голосов, в связи с чем в январе 2001 года сложил с себя депутатские полномочия. В том же месяце выступил посредником при продаже Борисом Березовским акций телеканала «ОРТ» государству. В марте 2001 года передал из собственных средств $18 млн на улучшение условий жизни жителей Чукотки.
29 мая того же года вызван на допрос в Генпрокуратуру России в рамках следственных действий по уголовному делу против руководителей «Сибнефти». Дело было возбуждено по запросу депутатов Госдумы на основании акта Счетной палаты о приватизации «Сибнефти», в соответствии с которым компания была продана примерно в 25 раз ниже ее реальной стоимости. В августе дело было закрыто за отсутствием состава преступления.
В июне журнал Forbes впервые включил Абрамовича в список самых богатых людей планеты с состоянием в $1,4 млрд. 24 октября стало официально известно о зарегистрированной в Лондоне инвестиционной компании Millhouse Capital, которая получила в управление все активы, принадлежавшие Абрамовичу. 1 июля 2003 года купил контрольный пакет находившегося на грани банкротства английского футбольного клуба «Челси» и обосновался в Великобритании, оставаясь при этом налогоплательщиком Чукотского автономного округа.
В 2003 году «Сибнефть» попыталась слиться с нефтяной компанией ЮКОС в единый холдинг ЮКСИ, однако сделка сорвалась после ареста Ходорковского и выдвижения налоговых претензий к ЮКОСу. В январе 2004 года Счетная палата начала проверку бюджета Чукотского АО и одновременно компании «Сибнефть» на предмет уплаты налогов. В марте Министерство по налогам и сборам России предъявило «Сибнефти» налоговые претензии за 2000–2001 годы в размере около $1 млрд. В мае 2004 года Счетная палата объявила Чукотский АО банкротом.
В октябре Millhouse Capital продала последние акции «Русского алюминия» компании Олега Дерипаски «Базовый элемент». В январе 2005 года Европейский банк реконструкции и развития обвинил Абрамовича в присвоении кредита на сумму $17 млн. До суда дело так и не дошло. В марте 2005 года Forbes назвал Абрамовича самым богатым человеком России, оценив его состояние в $13,3 млрд.
В сентябре 2005 года Millhouse продала контрольный пакет «Сибнефти» «Газпрому» за $13,1 млрд. В октябре 2005 года переизбран губернатором Чукотcкого АО. 20 января 2006 года награжден орденом Почета «за большой вклад в социально-экономическое развитие автономного округа». В октябре 2006 года жена Абрамовича Ирина подала на развод. Причиной, по мнению СМИ, стали слишком близкие отношения ее мужа с Дарьей Жуковой, дочерью бизнесмена Александра Жукова. 14 марта 2007 года стороны достигли соглашения о разделе имущества. Ирине, по разным данным, досталось от $300 млн до значительно более крупных сумм.
20 декабря 2006 года впервые обратился к президенту, тогда Владимиру Путину, с просьбой о прекращении полномочий губернатора, но после личной встречи с ним передумал. 3 июля 2008 года новый президент России Дмитрий Медведев принял отставку Абрамовича с поста губернатора Чукотского автономного округа.
12 октября 2008 года избран депутатом на довыборах Чукотской окружной думы (набрал 96,99% голосов), а 22 октября утвержден председателем регионального парламента. Эволюция состояния Абрамовича по рейтингу Forbes: 2001 год — $1,4 млрд, 2005 год — $13,3 млрд (первая строчка в российском списке Forbes, 2006 год — $18,2 млрд (первая строчка), 2007 год — $19,2 млрд, 2008 год — $20,5 млрд (вторая строчка после Олега Дерипаски).