Roy Dotrice wurde 1923 auf der britischen Kanalinsel Guernsey geboren. Als er während seines Einsatzes im Zweiten Weltkrieg in Gefangenschaft geriet, entdeckte er die Schauspielerei. Nach seiner Rückkehr aus Deutschland studierte er an der Royal Academy of Dramatic Art und schloss sich 1957 der Royal Shakespeare Company an.
In den 1970er-Jahren ging er in die Vereinigten Staaten, dort machte er sich einen Namen als Nebendarsteller in Filmen und Fernsehserien. Besonders häufig trat er im Fantasy-Genre auf, übernahm aber auch die Rolle des Leopold Mozart in Miloš Formans Filmdrama "Amadeus". Daneben übernahm er zahlreiche Rollen am Broadway und gewann dort für seinen Auftritt in Eugene O’Neills "Ein Mond für die Beladenen" einen Tony Award.
Zuletzt stand er 2012 in der Rolle des Alchemisten Hallyne in der Fernsehserie "Game of Thrones" vor der Kamera. Dotrice hatte zuvor bereits als englischer Hörspielsprecher von George R. R. Martins Vorlage "Das Lied von Eis und Feuer" fungiert.
Roy Dotrice war von 1947 bis zu deren Tod im Jahr 2007 mit seiner Kollegin Kay Dotrice verheiratet. Die drei gemeinsamen Töchter Karen, Michele und Yvette sind ebenfalls Schauspielerinnen.