Nacido en Estados Unidos, su familia tiene orígenes irlandeses y alemanes. Chambers comenzó su carrera como modelo, participando para una campaña de Calvin Klein. Posteriormente, se trasladó a Nueva York donde estudió interpretación. Ha participado en varias películas, ganando la fama con su papel en la serie 'Anatomía de Grey'.

Está casado con su mujer Keisha, ex modelo de profesión, y tiene cinco hijos.