ولد روبرت في مدينة منهاتن، نيويورك، وبدأ مسيرته الفنية عندما كان في الخامسة من عمره، وذلك بمشاركته في فيلم Pound عام 1970 الذي كتبه واخرجه والده Robert Downey Sr.، ومنذ هذا الدور المبكر استطاع روبرت المشاركة في مجموعة من الأفلام التي يُحسد عليها على مدى أربعة عقود، كما رُشح لجائزتي اوسكار وفاز بثلاثة جوائز جولدن جلوب والعديد من الجوائز والترشيحات الأخرى، كانت عائلة روبرت مهتمة بالفن وهذا ما قاده إلى دراسة التمثيل في مركز للتدريب في نيويورك قبل انتقاله للعيش مع والده في ولاية كاليفورنيا وطلاق والديه عام 1978، وفي عام 1982 ترك روبرت الدراسة وكرّس حياته للتمثيل.
نذكر أيضاً أن روبرت الأب كان مدمناً على المخدرات، ونقل هذه العادة إلى روبرت الابن في سن مبكر، وهذا الادمان سبب له الكثير من المشاكل على مدة عقود، حيث بدأ روبرت طريقه نحو الشهرة في الثمانينات والتسعينات من القرن الماضي، خلال مشاركته في العديد من الأفلام، أهمها Tuff Turf عام 1985 وTrue Believer عام 1989 وChaplin عام 1992 وNatural Born Killer عام 1994 والعديد من الأعمال الأخرى، ولكن مشكلته مع إدمان المخدرات تصاعدت مما أدى إلى العديد من الإعتقالات وزيارات إعادة التأهيل والتوقيفات وطُرد في نهاية المطاف من المسلسل التلفزيوني Ally McBeal.
عاد روبرت لبناء مشواره الفني من جديد خلال المشاركة في فيلم Gothika وGood Night and Good Luck وA Scanner Darkly، بعد ذلك لعب روبرت دور مدهش في فيلم Tropic Thunder لممثل افريقي امريكي رُشح خلاله للأوسكار عن أفضل ممثل دور ثان، واستطاع بعد ذلك أن ينال حب وإعجاب الجمهور من خلال أدواره المميزة، مثل دور المحقق شيرلوك هولمز في جزئي فيلم Sherlock Holmes الأول والثاني عامي 2009 و2011، وبالطبع دور الملياردير توني ستارك في جزئي Iron Man الأول والثاني، وفيلم الأبطال The Avengers عام 2012، وفي الجزء الثالث من فيلم Iron Man والجزء الثاني من The Avengers.
