El artista murió cerca de la medianoche del sábado en su casa, a las afueras de Honolulu, Hawái.
Entre 1961 y 1965, el actor alcanzó la fama al protagonizar la exitosa serie "Dr. Kildare". A partir de los años 70 fue la estrella de producciones televisivas como "Hamlet" y "El pájaro espino". La miniserie "Shogun" de 1980, también le reportó mucho éxito.
A finales de los años 80, Chamberlain se mudó a Hawái y, salvo para participar en algún rodaje, vivía allí la mayor parte del tiempo y se dedicaba a la pintura.
Entre otros papeles de éxito, destaca su interpretación del gran compositor ruso Piotr Chaikovski en la película biográfica "The Music Lovers", dirigida por el cineasta británico Kenneth Russell.