Исследователь появился на свет 16 июля 1872 года в семье Йенса Амундсена и Ханны Салквист в Борге, Норвегия. Несколько членов этой семьи занимались морской торговлей и были судовладельцами и капитанами. Руаль проявил интерес к путешествиям и исследованиям еще в молодости, что не удивительно, учитывая его семейную историю. Однако мать не хотела, чтобы он занимался морской торговлей, и пожелала, чтобы юноша стал врачом. Почитая волю своей матери, Амундсен поступил в колледж для изучения медицины.
Руаль присоединился к бельгийской антарктической экспедиции во главе с Адриеном де Жерлашем в 1899 году; это стало первой экспедицией в Антарктиду зимой. В 1903 году он возглавил первую экспедицию, которая успешно преодолела северо-западный проход Канады между Атлантическим и Тихим океанами. Трудная экспедиция заняла три года, ее члены провели две зимы на острове Кинг-Вильям в гавани Нунавут, Канада. За это время он получил несколько неоценимых навыков выживания у местных жителей (инуитов), таких как использование саней для перевозки товаров и ношение шкуры животных для защиты от холода. Амундсен теперь планировал совершить экспедицию на Северный полюс и исследовать Арктический бассейн на старом корабле Фритьофа Нансена. Однако этот план был нарушен новостью о том, что американский исследователь Роберт Пири уже добрался до Северного полюса в апреле 1909 года. Таким образом, Руаль решил тайно совершить свою экспедицию на Южный полюс. Очень тщательно подготовился к путешествию и отправился с четырьмя спутниками, 52 собаками, на четырех санях. Это произошло 19 октября 1911 года. Его команда достигла Южного полюса 14 декабря 1911 года. Там исследователи собрали научные данные, прежде чем отправиться в обратный путь. Успех этой экспедиции принес Амундсену финансовое благополучие, благодаря которому он построил успешный судоходный бизнес. В 1926 году он объединился с другими путешественниками, включая Оскара Вистинга и авиационного инженера Умберто Нобиле, чтобы совершить первое пересечение Арктики на дирижабле. Они покинули Шпицберген 11 мая 1926 года и приземлились на Аляске через два дня.
Амундсен никогда не был женат, хотя по слухам состоял в нескольких отношениях. 18 июня 1928 года он полетел с экипажем из пяти человек в целях спасательной миссии в Арктику, на поиски пропавших членов экипажа экспедиции Нобеле, чей дирижабль разбился при возвращении с Северного полюса. Самолет Амундсена исчез, позже были найдены некоторые его части. Это свидетельствовало о том, что он разбился. Предполагалось, что Руаль вместе со своей командой погиб в результате аварии, хотя тела так и не были найдены. В Антарктиде несколько мест названы в честь исследователя, включая море Амундсена, ледник Амундсена и залив Амундсена.