Рэндольф Северн Паркер III родился 19 октября 1969 года в городе Конифер, штат Колорадо, США. В семье был младшим из двух детей Рэнди Паркера и Шерон Паркер. Отец Паркера одно время пытался увлечь своего сына буддийскими учениями философа Алана Уотса. В 1985 году Паркер и его друг Дэйв Гудман записали на магнитофонную кассету музыкальный альбом.

Паркер учился в «West Jefferson Junior High School», а после - в «Evergreen High School» в поселке Эвергрин, штат Колорадо, где был избран «клоуном класса». После окончания школы в 1988 году Паркер начал учиться в Музыкальном колледже Беркли в Бостоне, но вскоре перешел в Университет Колорадо в Боулдере, где и познакомился с Мэттом Стоуном.

В то время главным интересом Паркера была музыка, однако постепенно его начинала интересовать съемка фильмов - он начал посещать специальные курсы, чтобы ознакомиться с подробностями съемочного процесса. В университете Паркер снял целый ряд короткометражных анимационных фильмов, включая «Американскую историю», которая получила приз «Student Academy Award», и «Дух Рождества: Иисус против Фрости» совместно со Стоуном.

Паркер в интервью признал, что причиной окончания учебы стало непосещение занятий в течение «примерно семестра» по причине съемок фильма «Каннибал! Мюзикл». Этот фильм, первый крупный проект Паркера и Стоуна, был выдержан в духе черной комедии с элементами мюзикла рассказом об Альфреде Пэккере - путешественнике и первом в истории США человеке, осужденном за каннибализм.

В течение лета Паркер снял трейлер, с помощью которого в дальнейшем смог найти деньги на съемку всей картины, которая началась во время летних каникул 1993 года, однако выпуск фильма состоялся только в 1996 году, когда права на него купила компания «Troma».

На этот студенческий фильм Паркера в 1995 году обратил внимание один из руководителей компании «Fox», Брайан Грэден, который попросил Паркера и Стоуна снять для него рождественскую видео-открытку. Так появился короткометражный мультфильм «Дух Рождества: Иисус против Санты», в котором в будущем знаменитые персонажи Стэн, Кайл, Картман и Кенни наблюдали за битвой Иисуса и Санты за право руководить Рождеством.

В том же году Паркер при участии Стоуна снял пилотную серию запланированного сериала под названием «Искаженное время» для «Fox» - это была псевдодокументальная сатирическая музыкальная история об Аароне и Моисее при участии актеров из «Каннибала». Руководство «Fox» решило, что эту идею лучше применить в рамках детского шоу, и Паркер сделал вторую пилотную серию - отсылающую к «Ромео и Джульетте» историю о любви между Человеком прямоходящим и австралопитеком на фоне вражды их видов для «Fox Kids».

В 1997 году Паркер выступил в роли сопродюсера, сосценариста, совместно со Стоуном, и режиссера своего второго полнометражного фильма - «Оргазмо», истории о мормоне, который случайно попадает в Лос-Анджелесский порнобизнес. По причине получения фильмом жесткого рейтинга NC-17 по версии Киноассоциации Америки он не получил широкого проката.

В том же году благодаря популярности двух короткометражных мультфильмов «Дух Рождества» начался самый известный проект Паркера и Стоуна - «Южный Парк». Они были наняты каналом «Comedy Central» снять шоу на основе персонажей из «Иисуса против Санты». Премьера первого эпизода сериала состоялась 13 августа 1997 года.

Первоначально Паркер и Стоун считали, что шоу продержится около шести серий, и рассматривали изготовление мультсериала только как средство продвижения для своей рок-группы. Группа, в которой Паркер выступил в роли лид-вокалиста и клавишника, была названа «DVDA».Они выступали на разогреве у «Primus» и «Ween», их песни вошли на саундтреки ко многим проектам Паркера и Стоуна, например, «America Fuck Yeah» из «Команды Америка».

В 1998 году Паркер, Стоун, а также Дайан Бахар и Ясмин Блит снялись в фильме известного комедийного режиссера Дэвида Цукера «БЕЙСкетбол». Сюжет фильма рассказывает историю о троих друзьях, которые делают придуманную ими дворовую игру популярной и попадают в мир профессионального спорта.

В 1999 году вышел полнометражный фильм на основе «Южного Парка» - «Южный Парк: больше, длиннее и без купюр», добившийся значительного критического успеха и номинированный на премию «Оскар» за песню «Blame Canada». Однако награда в этой номинации отошла к Филу Коллинзу, который позже был спародирован в нескольких эпизодах «South Park».

В 2000 году контракт на «South Park» был продлен еще на три сезона, и параллельно Паркер и Стоун задумались о создании сыгранного вживую ситкома. Возникла идея использовать в качестве главного героя сериала президента США, который был бы показан непосредственным и чудаковатым персонажем, попадающим в шаблонные для ситкомов ситуации, причем параллельно с этим в сериях должны были затрагиваться острые политические вопросы.

Во время президентских выборов 2000 года шла работа в большей степени над созданием сериала о Эле Горе - Паркер был уверен, что победит он. Однако после победы Джорджа Буша возникла идея шоу «Это мой Буш!», 8 эпизодов которого вышли в 2001 году. Каждая из серий этого сериала была построена по задуманной схеме. Шоу было решено не оставлять на второй сезон из-за невысоких рейтингов, не соответствовавших затратам на создание одного эпизода.

В 2003 году был в очередной раз продлен контракт на South Park. В октябре 2004 года вышел полнометражный кукольный мультфильм «Команда Америка: мировая полиция», где Паркер является создателем фильма вместе со Стоуном, сопродюсером, сосценаристом и одним из ведущих актеров озвучания.

Фильм «Команда Америка» - злая сатирическая комедия, пародирующая одновременно шаблонные фильмы в духе Джерри Брукхаймера и Майкла Бэя, кукольный мультфильм «Thunderbirds TV», на основе которого создавались герои, типичные представления об «американской мечте», американский патриотизм и доходящую до абсурда в своих методах борьбу с терроризмом.

В сентябре 2005 года контракт с «Comedy Central» на «South Park» был в очередной раз продлен - до двенадцатого сезона. Одно время ходили слухи, что Паркер и Стоун работают над сценическим мюзиклом вместе с создателями» Avenue Q» Робертом Лопесом и Джеффом Марксом. Также у Паркера и Стоуна возникла идея создать на базе сотрудничества с «Paramount» свою компанию. В 2006 был заключен трехгодовой контракт на сотрудничество с «Paramount Pictures».

Далее появились два новых фильма. Первый, «My All American» вышел в 2011 году. Второй, «Гигантские монстры атакуют Японию!» - пародия на японские фильмы вроде цикла о Годзилле, - вышедший 2009 году. Трей Паркер также исполнил вокальную партию в заглавной песне для шоу «Adult Swim Saul of the Molemen».

В январе 2006 года Паркер женился на Эмме Сагиямо, развелся в 2008 году. Позже начал встречаться с Буги Тиллмон, на которой женился в апреле 2014, у них есть дочь. В настоящее время он проживает в Лос-Анджелесе, штат Калифорния.