Robert már korán bizonyította kiváló nyelvérzékét. Elsajátította a kínai mandarint és a kantoni nyelvjárást, valamint a maláj és a jávai nyelvet is. Hollandiában, a gimnáziumban görög és latin, majd Leydenben, a híres egyetemen, orosz és szanszkrit nyelvvel foglalkozott, és segített professzorának az amerikai feketeláb indiánok nyelvi szótárának elkészítésében. Későbbi utazásai során elsajátította a japán, a tibeti és az arab nyelvet is. Az egyetem elvégzése után holland diplomáciai szolgálatba lépett, és Kínában, majd Japánban állomásozott. A második világháború alatt Csungkingban élt, ahol kezébe került a Di Gung An (Di bíró esetei) című híres XVIII. századi kínai detektívregény. Mivel kedvelte a krimiket, úgy határozott, hogy lefordítja a könyvet angolra. A kötet Di Dzsen-csie, azaz Di bíró (630–700) három rejtélyes esetét tartalmazta. Van Gulikot annyira megragadta a legendás férfi személyisége, hogy elkezdte írni saját Di bíró-sorozatát, húsz év alatt tizenhat kötetet. A Tang-dinasztia idején, a hetedik századi Kínában játszódó detektívtörténeteket 39 országban 28 nyelven adták ki, és nagy sikerű tévésorozat és film is készült belőlük.
Gulik írás közben behatóan tanulmányozta a kínai büntetőjogot, közigazgatást és a jogi irodalmat is. Angolul írt, mert úgy gondolta, hogy ez jó alap lesz a kínai és japán fordításokhoz. A háború után Japánba helyezték, itt írta meg első önálló Di bíró-könyvét, A kínai haranggyilkosságokat, amelynek nemcsak kínai és japán fordításban lett nagy sikere, de angolul és hollandul is. Robert van Gulik később, diplomáciai pályafutása idiején állomásozott még Újdelhiben, Kuala Lumpurban, Bejrútban és Washingtonban. 1965-től haláláig ismét Tokióban élt holland nagykövetként. A Di bíró-sorozat újabb és újabb történeteit azonban töretlenül írta minden állomáshelyén, egészen a haláláig.
Kínai barátai a Gao Lo-pei (高羅佩) nevet adták neki, amelyet egész életében büszkén viselt. Napjait rendszerint úgy kezdte, hogy a kínai írás művészetét gyakorolta ecsettel. A Di bíró-sorozat mellett rendkívül termékeny tudományos szerző volt: fordított színdarabot szanszkrit nyelvből, tanulmányt írt az ősi, kínai kő tintamozsarakról, a kínai és japán buddhista lókultúráról, a kora kínai zeneelméletről, a Ming-korszak erotikus színes nyomatairól és az ókori Kína szexuális szokásairól. Indiai állomáshelyén kiemelkedően fontos esszében vizsgálta a szanszkrit Siddam ábécé jelentőségét.
1943-ban feleségül vette egy császári mandarin lányát, Shui Shifangot; négy gyermekük született. Robert van Gulik 1967. szeptember 24-én hunyt el egy hágai kórházban.
