Он родился в Нью-Йорке, и здесь же в первый раз почувствовал вкус к заработкам в киноискусстве. В пятилетнем возрасте, малыш принял участие в отцовской киноленте «Загон» (1970 г.) в роли больного щенка. Это был его дебют. В семилетнем возрасте появился в фильме «Дворец Грисера». Когда Роберту Дауни мл. было 9 лет, семья переехала в Лондон. Здесь юный актёр увлёкся классическим балетом, игнорируя общее образование. После развода родителей в 1978 году, Роберт остался с отцом и переехал с ним в Калифорнию, однако, учебный процесс юноши закончился в 1982 году. Он без сожаления бросил учёбу ради актёрской профессии и уехал в Нью-Йорк. К этому времени, на экраны уже вышло несколько фильмов и сериалов с участием Роберта Дауни мл. и он окончательно понял, что хочет сниматься в кино.
Конечно Голливуд принял амбициозного парнишку, вот только роли доставались ему по большей части второстепенные, а кинокартины не слишком известные широкому кругу зрительской аудитории. Его можно было увидеть в кинофильме «Меньше чем ноль», в комедийной ленте «Специалист по съёму», «Губы напрокат» и др. Он работал без устали, а режиссёры отметив актёрские способности и мастерство актёра, начали активнее предлагать более важные роли. Так в девяностом году он снялся на пару с М. Гибсоном в фильме «Эйр Америка». Ну в 1992 году, к нему пришла мировая слава за роль Ч. Чаплина в кинофильме Р. Аттенборо «Чаплин» и номинация на престижную премию «Оскар» за великолепное воплощение в образ впечатлившее всех, и капризных кинокритиков, и зрителей. Но слава обрушившаяся на неокрепшего ещё Роберта Дауни мл. сыграла с ним злую шутку. Он пристрастился к наркотикам вследствие чего начались громкие скандалы, появление в обнажённом виде за рулём автомобиля. Его в прямом смысле начали выгонять со студий, ну суд, приговорил актёра к заключению на 16 месяцев. Его обвинили в хранении огнестрельного оружия, кокаина и героина. Эта полоса жизни была омрачена ещё и разводом с Деборой Фальконер, которая не захотела жить и растить ребёнка с наркоманом.
Из этой ямы, его вытащила Сьюзан Левин, которая поддерживала Роберта всё время, стала его женой и родила ему детей. Ради любви к ней, он согласился на лечение. Несмотря на неприятности, актёр продолжал сниматься, ну а всемирная слава пришла к нему вместе с кинофильмом «Железный человек». Это было настоящим перерождением как актёра, так и человека. После этого предложения посыпались на него как «из рога изобилия».