Następnie, prawdopodobnie pod naciskiem rodziny, podjął studia prawnicze, które ukończył w roku 1884. Zainteresowania muzyczne jednak przeważyły i dwa lata później Roman Statkowski wyjechał do Petersburga na regularne studia kompozytorskie, które podjął w tamtejszym konserwatorium. Do 1890 roku, kiedy ukończył naukę z najwyższym odznaczeniem, zetknął się bliżej m.in. z Antonem Rubinsteinem i Nikołajem Sołowiowem (nauka kompozycji) oraz – prawdopodobnie – z Nikołajem Rimskim-Korsakowem (choć dziś niektórzy muzykolodzy podważają wiarygodność informacji o możliwej edukacji Statkowskiego w zakresie instrumentacji pod okiem autora Szeherezady).
Zasadnicza twórczość kompozytorska Romana Statkowskiego zamyka się właściwie w obrębie dwóch dekad wyznaczanych przez lata 1890-1909. Stylistycznie przynależy ona do nurtu późnoromantycznego, wykazując umiejętnie ze sobą korelowane wpływy z jednej strony twórców rosyjskich (Czajkowskiego, Musorgskiego, Rimskiego-Korsakowa, Antona Rubinsteina czy nawet wczesnego Skriabina), z drugiej niemieckich (w szczególności Schumanna, Liszta i Wagnera), a z trzeciej – polskich, na czele ze Stanisławem Moniuszką. Do najwybitniejszych osiągnięć artystycznych zaliczyć należy dwie opery Statkowskiego – niemieckojęzyczną Filenis (1897; uzyskała prestiżową nagrodę w Londynie) oraz Marię (I nagroda w ogólnopolskim konkursie na najlepszą operę według poematu Maria Antoniego Malczewskiego). Oba dzieła odznaczają się bardzo celną charakterystyką postaci i wyczuciem sytuacji dramaturgicznej, świetnym zmysłem melodycznym i techniką instrumentacji, stanowiącą skrzyżowanie techniki Czajkowskiego i wczesnego Wagnera. Roman Statkowski doskonale też odnajdywał się na terenie muzyki instrumentalnej: jego kwartety smyczkowe (obecnie z sześciu istniejących znamy tylko trzy: nr 1, 4 i 5), z często stosowanymi formami polifonicznymi, stanowią znaczącą propozycję w polskiej literaturze kameralnej tego czasu, zbliżoną stylistycznie do kwartetów Witolda Maliszewskiego (także absolwenta petersburskiego konserwatorium). Statkowski miał też świetne wyczucie fortepianowej faktury samo powiedzieć można o muzyce fortepianowej, z której szczególnie wysoka wartość prezentują Six pièces op. 16, Immortelles op. 19, Toccata op. 33 oraz cykl 6 Preludiów op. 37, w których można niekiedy wyczuwać ślady oddziaływania francuskiego impresjonizmu.
W 1909 roku Roman Statkowski zgodził się przejąć klasę kompozycji po śmierci Zygmunta Noskowskiego. Praca pedagogiczna pochłonęła go tak dalece, że niemal całkowicie zaniechał komponowania. Jako nauczyciel osiągnął znaczące sukcesy, porównywalne ze swoim poprzednikiem: do jego najwybitniejszych wychowanków zaliczali się zarówno twórcy muzyki poważniej – m.in. Jerzy Lefeld, Michał Kondracki, Piotr Perkowski, Bolesław Szabelski, Apolinary Szeluto, Kazimierz Wiłkomirski, jak i rozrywkowej – Henryk Wars i Victor Young (ten ostatni stał się potem czołowym twórcą muzyki hollywoodzkiej, otrzymując 20 nominacji do Oskara i statuetkę przyznaną pośmiertnie).
Roman Statkowski zmarł 12 listopada 1925 roku w Warszawie. Po jego śmierci nadal pewnym powodzeniem (nie wyłączając okresu po II wojnie światowej) cieszyła się opera Maria (jej pierwszego nagrania w historii fonografii dokonał w 2009 roku Łukasz Borowicz z ówczesną Polską Orkiestrą Radiową), a w repertuarze polskich pianistów stałe miejsce zajęły Preludia op. 37.
