미국 오하이오에서 태어났다. 부모의 잦은 불화와 이혼, 여동생의 정신 질환 등으로 어린 시절을 힘겹게 보냈다. 미시간주립대학과 오하이오의 오벌린대학을 졸업한 후 그리스 아나톨리아대학에서 3년 동안 영어를 가르쳤는데, 이때 심리학자 알프레드 아들러와 함께 공부하기도 했다. 다시 유럽에서 미국으로 돌아와 유니언신학교에 입학하여 실존주의 신학자 폴 틸리히와 교분을 맺었다. 이곳에서 1938년 학위를 받는다. 
롤로 메이는 결핵으로 3년 동안 요양소에서 투병 생활을 했는데 이 기간에 접한 키르케고르의 저작과 다양한 실존주의 사상은 훗날 자신의 이론을 정립하는 데 큰 영향을 끼쳤다. 한편 화이트 연구소(White Institute)에서 정신분석학을 연구하며 에리히 프롬(Erich Fromm)과 설리번(H. S. Sullivan)을 만나 영향을 받았으며, 마침내 1949년 컬럼비아대학에서 최초로 수여된 임상심리학 철학 박사 학위를 취득했다. 이후 여러 대학에서 강의하며 유럽의 실존주의 사상을 미국의 심리 치료 이론과 실제에 적용하는 데 커다란 공헌을 했다. 

신학자이자 서남동 박사와 더불어 민중신학을 창시. 1922년 평남 안주군 신안주면 운송리에서 태어났으며, 간도에서 청소년기를 보냈다. 서울대학교에서 사회학을 전공했고, 하이델베르크대학교에서 신학박사 학위를 받았다. 1953년 평신도 교회(현 향진교회의 모체)를 설립하고, 중앙신학교, 연세대학교 연합신학대학워, 숭실대학교, 한신대학교에서 강의 했다. 한신대학교 교수로 재직 중 두차례 강제 해직과 옥고를 치르기도 했으며 1987년 한신대학교에서 정년 퇴임한 후 명예 교수로 재직하다가 1996년 10월 향년 74세로 별세했다. 《역사와 해석》, 《갈릴래아의 예수》, 《우리와 함께 하는 예수》, 《공관복음서의 주제》등 많은 저서와 역서가 있다.