羅伯特·杜瓦爾出生于加利福尼亞州聖地亞哥，父親是海軍軍官。Duvall在Princepia College主修戲劇，1953年畢業後參加戰鬥，兩年後退休到美國。回國後，杜瓦爾在紐約戲劇學校接受了嚴格的教育訓練，并在鄰裡劇院表演舞台劇。在那裡，他與達斯汀·霍夫曼（Dustin Hoffman）共用一間較高價的電梯大廈。在此期間，他出現在霍頓·福特（Horton Ford）的《夜驚魂》（Night Terror）中，并在福特1962年著名的電影《殺死一隻知更鳥》（To Kill a Mockingbird）中亮相。
杜瓦爾在紐約舞台上的表演慢慢赢得了他的關注，并在電視上首次亮相，1972年在《教父》中扮演養子，這是他職業生涯的轉折點，這個角色為他赢得了他的第一個奧斯卡最佳男配角提名。從那時起，杜瓦爾出演了幾部電影，包括《教父2》、《殺手精英》和《電視》。在五六部電影中，他的大部分角色都是配角，偶爾擔任主演。
1979年，杜瓦爾在《現代啟示錄》中的表現使他成為一名強大的演員，并入圍最佳男主角。同年電影《嚴上校》再次獲得提名，并于1982年憑借《溫柔憐憫》獲得電影帝王，最終完成了從配角到主角的過渡。
但就在那時，他的職業生涯達到了低谷，沒有出現在1990年的《教父3》中。在電影的低潮期，杜瓦爾轉向小螢幕，表現不錯。獲得三項艾美獎和一項金球獎提名。
1997年，杜瓦爾回到山區，憑借獨立電影《傳教士》獲得奧斯卡最佳男主角獎。更重要的是，這部電影将杜瓦爾帶回了榜首，1998年，他憑借《禁忌的真相》獲得奧斯卡最佳男配角提名。
羅伯特·杜瓦爾（Robert Duvall）在好萊塢魯曼中國劇院的星光大道上留下了他的手和腳印，進而為這位着名明星的道路增添了色彩。羅伯特·杜瓦爾跪在地上，他的妻子和朋友比利·鮑勃·辛格爾頓，安迪·加西亞和詹姆斯·凱恩在那裡支援羅伯特，以表彰他近半個世紀的電影藝術實踐。