Royler Gracie wurde am 6. Dezember 1965 als fünftes Kind von Grossmeister Hélio Gracie in Río de Janeiro geboren. Hélio unterrichtete seinen Sohn bereits als Kleinkind auf spielerische Art und Weise in der Kampfkunst des Gracie Jiu Jitsu. Als Royler 7 Jahre alt war, übernahm sein Cousin Rolls Gracie die Hauptrolle des Brazilian Jiu Jitsu-Lehrers. Zusammen mit seinen Brüdern Rolker und Royce trainierte er regelmässig in der berühmten Akademie seines Cousins in Copacabana. Die Kinder besuchten den Unterricht am Nachmittag und blieben oftmals bis abends, um die Erwachsenen beim Training zu beobachten. Royler galt als sehr neugierig und stellte den Gracie Jiu Jitsu-Kämpfern gerne viele Fragen zu den vorgeführten Techniken der Selbstverteidigung. Zu dieser Zeit begann Royler an Juniorwettkämpfen teilzunehmen, die er meist gewinnen konnte. Rolls spielte als Lehrer im Gracie Jiu Jitsu und Mentor eine Schlüsselrolle für Royler, ermutigte und motivierte ihn, weshalb er einen ähnlichen methodischen Kampfstil entwickelte. Rolls verunglückte im Jahr 1982 mit nur 31 Jahren, ein grosser Schock für Royler und die Familie Gracie. Fortan trainierte Gracie mit seinem älteren Halbbruder Rickson unter Aufsicht von Hélio. Rickson half Royler seine Gracie Jiu Jitsu-Techniken weiter zu verbessern. Sein Vater ermutigte ihn an vielen Wettkämpfen teilzunehmen und bot ihm eine Belohnung, ganz gleich, ob er gewann oder verlor. Absicht von Hélio war es, den Druck von Royler zu nehmen. Sein Plan zeigte Wirkung und Gracie entwickelte sich nach Jahren regelmässigen Trainings sowie grosser Entschlossenheit zu einem beeindruckenden Kämpfer mit zahlreichen Siegen in Brazilian Jiu Jitsu-Wettkämpfen.
Im Alter von 21 Jahren hatte Gracie seinen ersten Vale Tudo-Kampf gegen einen erfahrenen Gegner, der zudem einen Gewichtsvorteil von 7 kg besass. Royler war klein und schmächtig, er kämpfte daher äusserst technisch. Der Kontrahent beherrschte die Kampfkunst des Luta Livre und so kam es zum Kampf rivalisierender Disziplinen, der nach fast einer Stunde in einem Unentschieden endete. Nach einigen Jahren ohne Niederlage in BJJ-Wettkämpfen im Kimono verlor Royler bei der „Copa Cantao“ im Jahr 1987 knapp gegen De La Riva, der eine trickreiche Guard hatte und durch einen Sweep gewann. Erst im Jahr 1998 unterlag Royler das erste Mal durch einen Aufgabegriff gegen Mario Sperry, der im Superschwergewicht kämpfte und um einiges schwerer war als Gracie. Royler stellte sich jeder Herausforderung und trat oft in der offenen Gewichtsklasse an.
Nachdem sein älterer Halbbruder Rickson in die USA ausgewandert war, übernahm Royler dessen Rolle in der Akademie in Río und produzierte später zahlreiche Weltmeister im BJJ wie Saulo und Xande Ribeiro, Wellington „Megaton“ Dias oder Vinny Magalhaes. Gracie versuchte stetig seine Techniken zu verbessern und sich als Kämpfer weiterzuentwickeln. Hierfür trainierte er auch ausgiebig Judo, nahm erfolgreich an der brasilianischen Judo-Meisterschaft teil und gewann eine Silbermedaille.
Gracie nahm ähnlich wie seine Brüder an einigen Vale Tudo-Events teil. Er bestritt am 24. Juni 1996 erfolgreich einen Kampf gegen Ivan Lee bei der Veranstaltung „Universal Vale Tudo Fighting“ in Brasilien. Am 7. Juli des gleichen Jahres besiegte er den Japaner Noboru Asahi bei „Vale Tudo Japan“ und gewann kurze Zeit später seine erste Weltmeisterschaft im Brazilian Jiu Jitsu. Im Jahr 1997 nutzte Royler erstmalig die Chance, bei einer Brazilian Jiu Jitsu-Weltmeisterschaft in der offenen Gewichtsklasse teilzunehmen. Gracie bestritt sechs zermürbende Kämpfe bis zum Halbfinale, während sein Gegner lediglich zweimal kämpfen musste und dadurch deutlich frischer war. Beim Aufeinandertreffen der beiden verlor Royler durch einen Takedown den Kampf knapp mit zwei Punkten und belegte als Federgewicht, Gewichtsklasse bis 70 kg, den dritten Platz in der offenen Gewichtsklasse. Dies brachte ihm grossen Respekt und Anerkennung ein. In den folgenden Jahren gewann Royler weitere Weltmeisterschaften und dominierte in seiner Gewichtsklasse. Vor allem im Jahr 1999 war die Konkurrenz im Federgewicht besonders stark, mit BJJ-Athleten wie Leo Vieira. Dieser stand ihm im Finale gegenüber, Gracie konnte den Kampf durch Kampfrichterentscheidung knapp für sich entscheiden.
Zudem begann Gracie an Wettkämpfen des Submission Wrestling teilzunehmen, bei denen keine traditionellen Kimonos getragen wurden. Das wichtigste Turnier, die ADCC-Weltmeisterschaft, gewann Royce in drei aufeinanderfolgenden Jahren. Im Finale des Turniers 2000 stand Gracie dem talentierten Kämpfer Alexandre „Soca“ De Freitas gegenüber. Royler schaffte es nach einem zunächst ausgeglichenen Kampf seinen Gegner positionell zu dominieren. Seine flüssigen Bewegungen und effektiven Techniken sicherten ihm die Goldmedaille. Während dieser Zeit nahm Gracie auch an einigen unregulierten Vale Tudo-Kämpfen teil, um seine Fähigkeiten der Selbstverteidigung in echten Herausforderungen zu testen.
Als Royler sich entschied im MMA anzutreten, suchte er sich in Claudio Coelho einen erfahrenen Trainer. Dieser half ihm, seinen Standkampf zu verbessern und sich ausreichend vorzubereiten. Im November 1999 trat Royler bei der Veranstaltung Pride 8 gegen den zu dieser Zeit aufstrebenden Kazushi Sakuraba an. Der deutlich erfahrenere Sakuraba war 15 kg schwerer als Royler und besiegte Gracie als erster Kämpfer im MMA. In den folgenden Jahren nahm Gracie an weiteren MMA-Veranstaltungen, vorwiegend bei K-1 teil. Er konnte einige Siege feiern und beendete später seine Karriere mit einem Kampfrekord von fünf Siegen sowie fünf Niederlagen. Im Jahr 2010 entschied sich Royler nach jahrelangem Pendeln zwischen Río de Janeiro und San Diego in Kalifornien, endgültig in die USA auszuwandern. Rolker Gracie nahm seine Rolle in der Gracie Humaita Akademie in Río ein.
Roylers grösste Errungenschaften waren vier gewonnene BJJ-Weltmeisterschaften hintereinander von 1996 bis 1999 im Federgewicht. Zudem gewann Gracie die Pan American-Meisterschaft im Jahr 1997 und 1999. Am prestigeträchtigen Grappling-Event ADCC nahm er ebenfalls mehrfach teil und siegte 1999, 2000 und 2001. Durch die zahlreichen Siege erreichte er den Status einer Legende im Brazilian Jiu Jitsu und Submission Grappling. Er hat lange seine Gewichtsklasse im Federgewicht dominiert und stellte zu dieser Zeit zahlreiche Rekorde auf. Er feierte Siege über grosse BJJ-Kämpfer wie Robson Moura, Vinicius Draculino, Baret Yoshida sowie Vitor Shaolin und galt als der erste „König der BJJ-Federgewichtsklasse“.
Im Jahr 2011 beendete Gracie im Alter von 45 Jahren seine Karriere im MMA. Bei der dritten Veranstaltung von Metamoris im Jahr 2014, ein von seinem Neffen Ralek organisiertes Grappling-Event, kam es zu einem Rückkampf zwischen Eddie Bravo und Royler Gracie. Die beiden hatten zuvor im Jahr 2003 im Viertelfinale der ADCC-Weltmeisterschaft gekämpft. Der bis dahin scheinbar unbezwingbare Gracie verlor überraschend gegen einen Aussenseiter. Der Rückkampf ging unentschieden aus und ist der letzte BJJ-Auftritt Roylers.
Royler ist für seine freundliche sowie direkte Art bekannt und bringt viel positive Energie mit sich. Er gilt als äusserst engagierter Lehrer, der einige Talente in der Welt des Brazilian Jiu Jitsu hervorbrachte. Gracie übernahm die ursprüngliche Gracie Jiu Jitsu Akademie seines Vaters Hélio in Río de Janeiro und hielt den höchsten Standard in seinem Unterricht der Gracie Jiu Jitsu-Techniken mit dem Aspekt der Selbstverteidigung aufrecht. Royler unterrichtete lange Zeit an der Gracie Humaita Akademie in Río, bis er schliesslich nach Amerika zog und seine eigene Akademie in San Diego eröffnete. Gracie besitzt den Rot-Schwarzen Gürtel 8. Grades im Brazilian Jiu Jitsu und hat einen grossen Beitrag für die Kampfkunst seiner Familie geleistet. Weiterhin gehört Gracie der IBJJF- und ADCC-Hall of Fame an.
Zusammen mit seiner Frau Vera Lucia Ribeiro hat Royler insgesamt vier Töchter, mit den Namen Rayna, Rhauani, Rayssa und Rarine. Gracie lebt heute in San Diego und unterrichtet an seiner Akademie klassisches Gracie Jiu Jitsu.