Yaklaşık 60 yılını vakfettiği Karatepe-Aslantaş’ın, 1950’lerde dünyada bile yaygın olmayan bir anlayışla Türkiye’nin ilk açık hava müzesi ve milli parkı olmasını sağladı. Projenin sürdürülebilir olması için bölge insanını da kalkındırarak, yerel sahiplenmeyi arttırdı; okullar, kurslar açtı, dersler verdi, el sanatlarının yeniden canlanmasına ön ayak oldu, çevre köylerde etnografya ve sözlü tarih araştırmaları yürüttü.
Halet Çamlıbel 27 Ağustos 1916'da Berlin'de dünyaya geldi. Babası, Almanya'da askeri ataşelik görevi yapan ve Atatürk'ün yakın arkadaşlarından Hasan Cemil Bey, annesi dönemin Berlin Büyükelçisi İbrahim Hakkı Paşa'nın kızı Remziye Hanım'dır. Cumhuriyetin kurulmasını takiben 8 yaşında Türkiye'ye geldi.
Ortaokul ve liseyi Arnavutköy Amerikan Kız Koleji'nde okudu. Sanat tarihi öğretmeninin etkili anlatımı ve İstanbul'un tarihi mekanlarına düzenlediği geziler lise yıllarında onu derinden etkiledi. Okulda, eskrim sporu ile tanıştı ve bu konuda ustalaştı.
Lise öğrenimini tamamladıktan sonra Fransız hükümetinden aldığı bursla Paris Sorbonne Üniversitesi'nde 3 yıl arkeoloji lisans öğrenimini gördü; ayrıca Hititçe ve eski İbranice öğrendi. 1935 yılında Dr. Kurt Brittel'in başkanı olduğunda Alacahöyük kazısına stajyer olarak katıldı.
Halet Çambel, 1936 Berlin Yaz Olimpiyatları'nda eskrim dalında Türkiye'yi temsil etti ve Suat Fetgeri Aşeni ile birlikte olimpiyatlara katılan ilk Türk kadın sporcu oldu. Turnuva sırasında Adolf Hitler tarafından görüşmeye çağrılan Çambel, hükumetin izni olmadan görüşmeyeceğini bildirerek reddetti.
1939 yılında Yazılıkaya/Midas şehri kazılarına katıldı. 1940 yılında Türk Tarih Kurumu adına Kırşehir Hassıhöyük'teki kontrol kazısını gerçekleştirdi. 1946'ya kadar Dr. Bossert ile birlikte Anadolu'da araştırma gezileri yaptı.
1946 yılında Kayseri-Adana arasında kalan bölgedeki Hitit eserlerini incelemek için Bossert ile bilikte çıktıkları gezide Karatepe bölgesindeki kalıntılara ulaşmaları kariyerinde belirleyici oldu. Karatepe'de ortaya çıkarılan arkeolojik buluntuların restorasyonu, korunması ve sergilenmesi için bir açık hava müzesi kurulmasına ön ayak oldu. Mimar Turgut Cansever'in yaptığı projenin uygulanması işini Çambel'in eşi Nail Çakırhan yürüttü.
1960 Darbesinden sonra 147'ler listesinde yer alarak üniversiteden ihraç edildi. 1964 yılında Chicago Üniversitesi'nden Robert J. Braidwood ve eşi Linda S. Braidwood'la birlikte Ergani'de Çayönü höyüğü kazısına başladı. Kote Çemi (Hilar - Çayönü) kalıntılarını gün ışığına kavuşturdu; bu bölgede günümüzden 8 bin yıl önce avcı-toplayıcılıktan tarıma geçildiğinin kanıtlarını ortaya çıkardı.
1964'te Urfa-Bozova'da Biris Mezarlığı ve Söğüt Tarlası, 1968 ve 1970'de Diyarbakır Girikihacıyan kazıları gerçekleştirildi. 1984 yılında emekli oldu. Ancak kazılara katılımını ve yazılarını emekliliğinde de sürdürdü.
Arnavutköy'de “Kırmızı Yalı” olarak bilinen ailesinden kalma evini 2004 yılında Boğaziçi Üniversitesi'ne bağışladı. 2010 yılında kendisine T.C. Kültür Bakanlığı tarafından Kültür ve Sanat Büyük Ödülü verildi. 12 Ocak 2014 tarihinde İstanbul'daki evinde yaşama veda etti.