1986年，罗伯特·帕丁森出生在英国伦敦的一个中产阶级家庭，父亲是古董车销售商，母亲则是模特经纪人，家里还有两个姐姐。他3岁开始学钢琴，他4岁开始就读于塔尔豪斯私立男校，5岁开始学古典吉他，12岁转入哈罗迪恩私立学校就读，同年开始成为平面模特，出道前曾在家乡组过乐团，并在餐厅与俱乐部等地有过演出。15岁时加入了伦敦巴恩斯剧团，开始业余性演艺工作，在巴恩斯戏剧俱乐部出演某些角色。
2004年，罗伯特·帕丁森在电视电影《尼伯龙根的指环》中出演配角Giselher，当时正值结业考试前夕，他将厚厚的复习资料装进行李箱，孤身一人飞往南非进行该戏拍摄。回到英国后，他顺利通过了考试，完成了自己对父母的承诺。同年，出演了电影《名利场》，不过，基于剧情考量，该电影最后上映时罗伯特·帕丁森的戏份被全部删除，但在DVD版本中还能看到他的演出。
2005年，出演电影《哈利·波特与火焰杯》，饰演霍格沃茨校草塞德里克·迪戈里。
2006年，主演了BBC电视台的电视电影《迷魂飞行员》，饰演一个瘫痪的空军飞行员。
2007年，他出演了电视电影《坏妈妈手册》，饰演一个腼腆的青年Daniel，在片中他单恋上一个早孕少女，鼓励她把孩子生下来并承诺帮其抚养。
2008年，罗伯特·帕丁森出演的奇幻爱情电影《暮光之城》上映，饰演吸血鬼爱德华·卡伦。同年，他接拍了同性恋情电影《达利和他的情人》，饰演西班牙超现实主义画家达利。同年，出演电影《如何生活》，饰演郁郁不得志的文艺青年。
2009年，与妲露拉·莱莉合作出演短片《The Summer House》。
2010年，罗伯特·帕丁森主演了其第一次监制的电影《记住我》，与皮尔斯·布鲁斯南、克里斯·库柏对戏；3月25日，罗伯特的定制蜡像在伦敦杜莎夫人蜡像馆揭幕；在拍摄暮光系列的同时，罗伯特·帕丁森接拍了电影《漂亮朋友》、与瑞茜·威瑟斯彭合作了电影《大象的眼泪》。
2011年，杜莎夫人诞辰250周年的庆典上，在上海杜莎夫人蜡像馆引来了罗伯特·帕丁森在中国内地的首枚蜡像。
2012年，与凯文·杜兰、朱丽叶·比诺什合作主演由大卫·柯南伯格执导的电影《大都会》在戛纳国际电影节上映。
2014年，与朱丽安·摩尔、约翰·库萨克合作出演由大卫·柯南伯格执导的电影《星图》在戛纳国际电影节上映，饰演礼车司机。同年，与盖·皮尔斯合作出演由大卫·米奇欧德执导的电影《沙海漂流人》。
2015年，与利亚姆·坎宁安合作出演由布拉迪·科贝特执导的电影《战前童年》。同年，与妮可·基德曼合作出演的传记电影《沙漠女王》在柏林国际电影节上映。同年，与戴恩·德哈恩、乔尔·埃哲顿合作出演传记电影《生活》。
2016年，与查理·汉纳姆、汤姆·赫兰德合作出演的电影《迷失Z城》在纽约电影节首映。
2017年，与詹妮弗·杰森·李合作主演的电影《好时光》在戛纳国际电影节上映。
2018年，与米娅·华希科沃斯卡合作主演的电影《落难女子》在美国院线上映。2018年9月9日，与安德烈·本杰明、朱丽叶·比诺什、米娅·高斯合作主演由克莱尔·丹尼斯执导的电影《太空生活》在多伦多国际电影节首映。
2019年，与威廉·达福合作出演由罗伯特·艾格斯执导的电影《灯塔》在第72届戛纳国际电影节导演双周单元首映；9月，与约翰尼·德普、马克·里朗斯合作出演由西罗·格拉执导的电影《等待野蛮人》在第76届威尼斯国际电影节主竞赛单元首映。同年，与提莫西·查拉梅、乔尔·埃哲顿合作出演由大卫·米奇欧德执导的Netflix电影《兰开斯特之王》在第76届威尼斯国际电影节非竞赛展映单元首映。
2020年，与约翰·大卫·华盛顿、伊丽莎白·德比齐合作出演由克里斯托弗·诺兰执导的电影《信条》在美国上映。2020年9月16日，与汤姆·赫兰德、比尔·斯卡斯加德、塞巴斯蒂安·斯坦合作出演的电影《神弃之地》在Netflix上线。
2022年，由马特·里夫斯执导的电影《蝙蝠侠》暂定3月4日在北美上映，罗伯特·帕丁森饰演布鲁斯·韦恩（蝙蝠侠）。
蝙蝠侠2022 饰演布鲁斯·韦恩/蝙蝠侠 导演马特·里夫斯 主演佐伊·克拉维兹
神弃之地2020-9-16 饰演Preston Teagardin 导演安东尼奥·坎帕斯 主演汤姆·赫兰德、比尔·斯卡斯加德、塞巴斯蒂安·斯坦
信条2020 饰演Neil 导演克里斯托弗·诺兰 主演约翰·大卫·华盛顿、伊丽莎白·德比齐
等待野蛮人2019 饰演Officer Mandel 导演西罗·格拉 主演马克·里朗斯、约翰尼·德普
兰开斯特之王2019 饰演The Dauphin of France 导演大卫·米奇欧德 主演提莫西·查拉梅、乔尔·埃哲顿、莉莉-罗丝·德普
灯塔2019 饰演Ephraim Winslow 导演罗伯特·艾格斯 主演威廉·达福
太空生活2018 饰演Monte 导演克莱尔·丹尼斯 主演安德烈·本杰明、米娅·高斯、朱丽叶·比诺什
落难女子2018 饰演Samuel Alabaster 导演David Zellner、Nathan Zellner 主演米娅·华希科沃斯卡、罗伯特·福斯特
好时光2017 饰演Connie Nikas 导演本·萨弗迪、约书亚·萨弗迪 主演詹妮弗·杰森·李、巴克德·阿巴蒂
迷失Z城2016 饰演Henry Costin 导演詹姆斯·格雷 主演查理·汉纳姆、汤姆·赫兰德、西耶娜·米勒
战前童年2015 饰演Charles / The Leader 导演布拉迪·科贝特 主演斯塔西·马汀、利亚姆·坎宁安、贝热尼丝·贝乔
生活2015 饰演Dennis Stock 导演安东·寇班 主演戴恩·德哈恩、乔尔·埃哲顿、本·金斯利
沙漠女王2015 饰演Thomas Edward Lawrence 导演沃纳·赫尔佐格 主演妮可·基德曼、戴米恩·刘易斯、詹姆斯·弗兰科
沙海漂流人2014 饰演Ray 导演大卫·米奇欧德 主演盖·皮尔斯、斯科特·麦克纳里
星图2014 饰演Jerome Fontana 导演大卫·柯南伯格 主演约翰·库萨克、朱丽安·摩尔、米娅·华希科沃斯卡
绝密任务：黑名单2013 饰演Eric Maddox 导演让-斯蒂芬·萨瓦尔
暮光之城：破晓（下）2012-11-16 饰演Edward Cullen 导演比尔·康顿 主演克里斯汀·斯图尔特、泰勒·洛特纳
大都会2012-05-25 饰演Eric Packer 导演大卫·柯南伯格 主演朱丽叶·比诺什、保罗·吉亚玛提、凯文·杜兰
漂亮朋友2012-02-27 饰演George Duroy 导演德克兰·多尼兰 主演乌玛·瑟曼、克里斯汀·斯科特·托马斯、克里斯蒂娜·里奇
暮光之城：破晓（上）2011-11-18 饰演Edward Cullen 导演比尔·康顿 主演克里斯汀·斯图尔特、泰勒·洛特纳
大象的眼泪2011-04-22 饰演Jacob Jankowski 导演弗朗西斯·劳伦斯 主演瑞茜·威瑟斯彭、克里斯托弗·瓦尔兹
暮光之城：月食2010-06-30 饰演Edward Cullen 导演David Slade 主演克里斯汀·斯图尔特、泰勒·洛特纳
记住我2010-03-12 饰演Tyler Hawkins 导演艾伦·寇尔特 主演皮尔斯·布鲁斯南、艾米莉·德瑞文
暮光之城：新月2009-11-20 饰演Edward Cullen 导演克里斯·维兹 主演克里斯汀·斯图尔特、泰勒·洛特纳
The Summer House（短片）2009 饰演Richard 主演妲露拉·莱莉、大卫·布克
暮光之城2008-11-17 饰演Edward Cullen 导演凯瑟琳·哈德威克 主演克里斯汀·斯图尔特
达利和他的情人2008-10-07 饰演Salvador Dalí 导演保罗·莫里森 主演哈维尔·贝尔特兰、马修·麦克诺提
如何生活2008 饰演Art 导演Oliver Irving 主演丽贝卡·彼得跟
坏妈妈手册2007 饰演Daniel Gale 导演罗宾·谢普 主演凯瑟琳·塔特
迷魂飞行员2006-10-31 饰演Toby Jugg 导演Chris Dsrcacher 主演朱利安·山德斯
Never think 《暮光之城》原声
Let me sign 《暮光之城》原声
To Roam
stray dog
In Your Head
I'll be your Lover too
I was broken
i don't mind
Doin' Fine 《how to be》原声
Chokin' On The Dust Part 1 《how to be》原声
2012 第21届最佳吻戏 《暮光之城4：破晓（上）》 （获奖)
2011 第20届最佳吻戏 《暮光之城3：月食》 （获奖)
2011 第20届最佳打斗场面 《暮光之城3：月食》 （获奖)
2011 第20届最佳男演员 《暮光之城3：月食》 （获奖)
2010 第19届最佳男演员 《暮光之城2：新月》 （获奖)
2010 第19届最佳吻戏 《暮光之城2：新月》 （获奖)
2009 第18届最具突破男演员 《暮光之城》 （获奖)
2009 第18届最佳吻戏 《暮光之城》 （获奖)
2009 第18届最佳打斗场面 《暮光之城》 （获奖)
2013 第15届最佳爱情电影男演员 《暮光之城4：破晓（下）》 （获奖)
2013 第15届最佳电影吻戏 《暮光之城4：破晓（下）》 （获奖)
2011 第13届最佳剧情电影男演员 《大象的眼泪》 （获奖)
2011 第13届最佳吸血鬼 《暮光之城3：月食》 （获奖)
2010 第12届最佳电影吻戏 《暮光之城2：新月》 （获奖)
2010 第12届最佳剧情电影男演员 《记住我》 （获奖)
2010 第12届最佳电影火花 《暮光之城2：新月》 （获奖)
2010 第12届最佳夏日电影男星 《暮光之城3：月食》 （获奖)
2009 第11届最佳电影对峙戏 《暮光之城》 （获奖)
2009 第11届最佳剧情电影男演员 《暮光之城》 （获奖)
2009 第11届最佳电影吻戏 《暮光之城》 （获奖)
2017 第27届最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2020 第35届最佳男主角奖 《灯塔》 （提名)
2018 第33届最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2019 第13届最佳男主角奖 《灯塔》 （提名)
2017 第11届最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2018 最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2017 第22届电影类最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2017 最佳男主角奖 《好时光》 （提名)
2020 第40届最佳英国/爱尔兰男演员奖 《灯塔》、《太空生活》、《兰开斯特之王》 （获奖)
2018 第53届卡罗维发利国际电影节总统奖 （获奖)
尽管罗伯特·帕丁森在《哈利·波特与火焰杯》片中早早地就被赐死了，瞩目度并不高，但他俊美的外表和浓厚的欧洲贵族气息依然让观众记住了他的名字，甚至被杂志称为“裘德·洛接班人”。在罗伯特·帕丁森的写真里，罗伯特常常大方地露出胸肌，咧嘴微笑，还经常穿着浸湿的衣服，性感十足。除此之外，罗粉们还认为罗伯特的气质和德普非常相像，尤其是嘴唇、鼻子，嘴巴都很精致，鼻孔都很小，都散发出忧郁、敏感、愤世嫉俗的味道（新浪娱乐评）。
罗伯特·帕丁森在《好时光》中的表演达到了他表演生涯的巅峰（时光网评）。罗伯特·帕丁森在《好时光》中扮演的绝望抢匪是他最入木三分的一次表演，伴随着影片中焦躁的视觉造型和激动的音乐，罗伯特·帕丁森用丰富的表演质感来处理人物内心的变化（《好莱坞报道者》评）。
