Né à Blois dans le département de Loir-et-Cher, Houdin a appris l'horlogerie à son oncle Jean-Baptiste Robert, qui était un mécanicien horloger réputé. Plus tard, il ouvrit son propre atelier d'horlogerie à Blois et devint ingénieur des manufactures royales en 1830.
Cependant, Houdin se passionna pour la magie après avoir assisté à une représentation de Jean-Baptiste Dubois, un illusionniste français. Il commença à s'entraîner et à développer ses propres tricks, utilisant son savoir-faire en mécanique pour concevoir des appareils magiques avancés.
En 1845, il ouvrit le théâtre de l'Étoile Polaire à Paris, dans lequel il présenta une nouvelle forme de spectacle de magie, combinant la magie et la musique. Son spectacle fut un grand succès et attira les élites françaises, notamment Napoléon III et Joséphine de Beauharnais.
Houdin a également inventé le tour de table, qui permettait à l'illusionniste de faire apparaître des objets sous la table d'un spectateur. Il a également créé une boîte magique appelée "La Boite Noire", qui permettait de rendre invisible un objet placé dedans en utilisant un système d'aiguilles et de pédales contrôlées par des mécanismes cachés.
En 1858, Houdin acheta une propriété à Blois appelée "Le Château des Mathurins", où il construit une nouvelle usine horlogère et un théâtre de magie, le Théâtre des Deux Mondes, qui devint une destination populaire pour les touristes.
Houdin a également écrit plusieurs livres sur la magie, dont "Les Secrets de la Magie" (1858), qui révélait les mécanismes et les trucs employés dans ses spectacles. Il est considéré comme l'un des premiers à avoir dévoilé les secrets de sa profession, ce qui a contribué à la diffusion de la magie et à son avancement en tant que forme d'art.
Jean Eugène Robert Houdin mourut le 8 février 1871 à Blois et est enterré dans un mausolée construit sur sa propriété, "Le Château des Mathurins". Son fils Jean-Henri Houdini (1874-1926) devint également célèbre en tant que magicien et illusionniste.