Leon Robert Demachy né d'un père banquier en 1859 en France, le jeune Robert fut éduqué chez les Jésuites. Passionné pour la musique, la peinture, les automobiles et la photographie, il devint pourtant banquier également. Menant une existence dorée, sa position de rentier lui permit de s'adonner à la photographie sans avoir à se soucier de l'argent.
Il découvrit la photographie dans les années 1870. En 1880, la pratique devint un réel hobby ; cependant, il ne pratiqua jamais la photographie en tant que professionnel. Il développa sa propre réflexion, considérant que la photographie est refusée dans le monde de l'art parce qu'elle se « contente » d'imiter le réel. Fondateur (parmi d'autres) du mouvement pictorialiste, il détourna la photographie pour qu'elle ne soit pas un art d'imitation mais d'interprétation. Ainsi, suivant les préceptes du pictorialisme, il revendiquait les retouches sur les photographies (retouches sur les différentes étapes de développement du médium) pour créer un objet pictural unique.
Membre de la Société française de photographie en 1882 et membre fondateur du Photo-Club de Paris avec d'autres amateurs en 1888, il exposa régulièrement dans des expositions internationales (notamment aux États-Unis) et dans des ateliers qui ont, selon lui, une structure plus intime.
En parallèle, il écrivait de nombreux articles pour la Revue photographique (1903-1907) et d'autres journaux et magasines, notamment l'article « L'interprétation en photographie » dans la Gazette des Beaux-Arts (1904). Il prit également position dans la presse étrangère et facilita les relations avec les artistes anglophones ; en 1905, fut fut membre d'honneur de la Royal Photographic Society of London.
En 1914, Demachy mit brutalement fin à sa carrière artistique et se retira à la campagne. Avant de mourir, il fit don de toutes ses œuvres à la Société française de photographie.
