1942年6月25日ヴァージニア州ストーンエーカー生まれ。音楽好きの両親に影響され、幼少の頃から流行のR&Rだけでなくヴィヴァルディやワーグナーなどを聴いて育つ。レスター・ヤングやライオネル・ハンプトンからジャズに興味を覚えたチェンバースは13歳の時に始めてマイルス・デイビスの演奏を聴き、ジャズにはまってゆく。1961年から大学に通うかたわら出演していたワシントンDCのボヘミアン・カフェで様々なジャズ・ジャイアンツと共演する機会を得、エリック・ドルフィー、フレディ・ハバード、ウェイン・ショーター等の熱心な誘いかけで63年秋にNYへ移る。その後60年代末までは主にブルーノート・レーベルの新主流派と呼ばれるミュージシャンのレコーディングに数多く参加し、ドラマーとしてだけではなく作・編曲家としても評価を得るようになる。70年からはドラマーのマックス・ローチの呼びかけで編纂されたパーカッション・アンサンブル「M’Boom」の一員として活躍。また、ソニー・ロリンズ、トミー・フラナガン、チャールス・ミンガス等とも活動。80年代に入ってからはチェット・ベイカーとも共演。現在も第一線のミュージシャンとして活躍する一方、後進の指導やアンサンブルのための作・編曲等の活動にも力を入れている。

自身の初リーダー作は73年「The Almoravid」(Muse)。また、ピアニストとしてラリー・ヤング(org)とのデュオ作「Double Exposure」(Muse)を発表。ヴィブラフォン奏者としてのデビュー作は「New York Concerto」(BayState)。