Многие знают его по ролям Тони Старка в фильмах «Железный человек» и «Мстители», Шерлока в сериале «Шерлок Холмс» и Хэнка Палмера в фильме «Судья».
Его отец — Роберт Дауни-старший — также режиссер, актер и продюсер. У Роберта были небольшие роли в проектах отца в детстве. Он дебютировал в кино в возрасте пяти лет и играл больного щенка в фильме «Загон» (1970), затем семилетним снялся в «Дворце Грисера» (1972).
В десятилетнем возрасте мальчик изучал классический балет в Лондоне, однако танцовщиком так и не стал.
В 2009 году журнал «People» включил Роберта в список самых сексуальных мужчин из ныне живущих.
А уже в 2013, 2014 и 2015 году Дауни-младший возглавил рейтинг самых высокооплачиваемых актеров Голливуда по версии «Forbes».
Актер неоднократно лечился в реабилитационных центрах от наркомании. Однажды его отпустили из такого центра всего на сутки – чтобы Роб снялся в клипе Элтона Джона «I Want Love».
На том, чтобы заглавную роль в фэнтези «Эдвард Руки-ножницы» исполнил Джонни Депп, настоял режиссер. До этого пробы в ленту Бертона проходил Дауни-младший.
Еще один факт о Роберте – он мастер боевых искусств и большую часть свободного времени посвящает практике Винь-чунь.