Arquitecto de formación, Roberto Sebastián Antonio Matta se inició en la pintura de forma autodidacta y se adscribió a la corriente surrealista.

En 1931 Matta viajó desde su natal Santiago de Chile a París para trabajar en el taller de Le Corbusier. En 1934 visitó España y conoció a Federico García Lorca y a Salvador Dalí. Durante estos años también viajó a los países escandinavos, donde estableció contacto con Alvar Aalto, a Rusia y a Londres, lugar en el que trabajó brevemente con Walter Gropius y László Moholy-Nagy. En 1937 colaboró con Josep Lluís Sert y Luis Lacasa en la concepción del Pabellón de la República Española en la Exposition Internationale de París, donde el Guernica de Picasso le produjo un gran impacto.Aquel mismo año conoció a André Breton, que se había mostrado interesado por sus dibujos, que evocaban paisajes de calidades subjetivas y fantásticas. En 1938 fue invitado a participar en la Exposition Internationale du Surréalisme y permaneció ligado al grupo surrealista hasta que fue expulsado del mismo diez años después.

Con el comienzo de la Segunda Guerra Mundial en 1939, Matta se trasladó a Nueva York y pronto comenzó a relacionarse con Jackson Pollock, Arshile Gorky y Mark Rothko. Sus obras fueron expuestas en 1942 en la Pierre Matisse Gallery, donde fueron admiradas por los jóvenes artistas norteamericanos. Durante 1941 viajó a México y conoció la obra de los muralistas mexicanos. Como consecuencia sus obras aumentaron de formato, influyendo también en esto a sus amigos estadounidenses. Finalmente, con el comienzo de la Guerra Fría, retornó a Europa en 1948 y vivió entre París y Roma. En 1969 adquirió la nacionalidad francesa, y tras residir en Chile durante el Gobierno de Salvador Allende, pasó sus últimos años entre París y Tarquinia.