1970年，5岁的小罗伯特·唐尼参演了个人首部电影《狗狗人生》 。

1985年，凭借电影《火爆小子》和《摩登保姆》崭露头角  。

1987年，在爱情喜剧电影《泡妞专家》中第一次担任主演 。

1992年，主演传记电影《卓别林》，因此入围了第65届奥斯卡金像奖最佳男主角奖 。

1996年至2001年，多次因毒品问题被捕入狱 。

2002年12月17日，刑期届满 。

2004年，发行个人首张音乐专辑《The Futurist》  。

2008年，唐尼在漫改电影《钢铁侠》中首次饰演“钢铁侠”托尼·史塔克，从而再次受到关注，其后在漫威电影宇宙多部电影中饰演该角色  ；同年，入选《时代周刊》“年度百大影响力人物”  。

2009年，凭借电影《热带惊雷》获得第81届奥斯卡金像奖最佳男配角提名 ；同年，主演悬疑电影《大侦探福尔摩斯》，他因此获得了第67届金球奖喜剧或音乐类影片最佳男主角奖 。

2019年，在漫威电影《复仇者联盟4：终局之战》中最后一次饰演托尼·史塔克  。