Nato da famiglia di origine ebraica, sua amica di infanzia e vicina di casa a Brooklyn fu Susan Hayward, anche lei futura star di Hollywood. Dopo il liceo, il giovane Ira Grossel seguì un corso di arte drammatica e iniziò a lavorare come attore in compagnie teatrali. Dopo aver prestato servizio militare durante la seconda guerra mondiale come ufficiale, recitò anche alla radio e la sua voce calda e virile divenne presto molto popolare. All'apice della fama come attore, incise dischi di successo per la Liberty Records. Compositore e violinista, ebbe anche una sua casa editrice che pubblicava spartiti e canzoni, la Chandler Music.  Nel 1947 fu messo sotto contratto. Viso dai tratti somatici marcati, capelli precocemente brizzolati (fu chiamato "Big Grey"), alta statura (1,93 m), nella sua non lunga carriera (in tutto 48 film) interpretò per lo più personaggi d'azione dal carattere deciso: sceriffi, soldati, uomini della Frontiera e spesso indiani. Nel 1950 ricevette una nomination all'Oscar al miglior attore non protagonista per il ruolo del fiero capo Apache Cochise nel film L'amante indiana,  uno dei primi western a rileggere la figura degli indiani d'America e a sottolinearne il significato storico e la nobiltà di popolo. Chandler fu il primo attore a ricevere una nomination all'Oscar per il ruolo di un indiano, e interpretò nuovamente il ruolo di Cochise in due sequels: Kociss l'eroe indiano (1952) e Taza, il figlio di Kociss (1954). Chandler fu un divo di primo piano per tutti gli anni cinquanta, distinguendosi anche in melodrammi, come Delitto sulla spiaggia (1955), Un solo grande amore (1957),  Vento di passioni (1958), Uno sconosciuto nella mia vita (1959) e Ritorno a Peyton Place (1961). Fu bravissimo anche in pellicole di genere bellico e western, come Il maggiore Brady (1954), La tragedia del Rio Grande (1958), Lampi nel sole (1959), Dieci secondi con il diavolo (1959) e L'urlo della battaglia (1961), un film di guerra crudele e realistico, arrivato sugli schermi l'anno successivo alla morte di Chandler: fu il suo ultimo lavoro e la sua migliore interpretazione. Si sposò una sola volta, nel 1946, con Marjorie Hoshelle, da cui ebbe due figlie, Jamie (1947-2003) e Dana (1948-2002). Il destino di Chandler ebbe un tragico epilogo nel maggio 1961, dopo un infortunio alla schiena riportato nel corso delle riprese de L'urlo della battaglia. Fu sottoposto a un intervento chirurgico all'ernia del disco, durante il quale sopravvennero gravi complicazioni, con l'irreparabile danneggiamento a un'arteria, per cui i medici dovettero sottoporre l'attore a ripetute trasfusioni di sangue e a un secondo disperato intervento. Morì il 17 giugno 1961, all'età di soli 42 anni. La tragica vicenda di Chandler fu considerata un caso di malasanità divenuto tristemente famoso negli Stati Uniti, che si concluse con il risarcimento danni in favore delle figlie dell'attore.