رابرت آنتونی دنیرو جونیور در ۱۷ اوت ۱۹۴۳ در محله منهتن نیویورک دیده به جهان گشود. پدرش، رابرت دنیرو سینیور، نقاش و مجسمهساز سبک اکسپرسیونیسم انتزاعی با تبار ایتالیایی-ایرلندی، و مادرش، ویرجینیا ادمیرال، شاعر و نقاش بود. با وجود جدایی والدینش در ۲ سالگی، رابرت در محلههای پرجنبوجوش و چندفرهنگی گرینویچ ویلیج و «ایتالیای کوچک» (Little Italy) بزرگ شد؛ محیطی غنی از هنر و در عین حال آمیخته با واقعیتهای خشن خیابانهای نیویورک که بعدها الهامبخش نقشآفرینیهای نمادین او شد.
دنیرو به دلیل چهره رنگپریده و جثه لاغرش در نوجوانی میان هممحلهایها به «بابی میلک» (Bobby Milk) معروف بود. او نخستین بار در سن ۱۰ سالگی با بازی در نقش «شیر بزدل» در تئاتر مدرسهای جادوگر شهر آز جادوی صحنه را لمس کرد.
رابرت دنیرو در ۱۶ سالگی تصمیم قاطع خود را برای ورود به دنیای بازیگری گرفت و دبیرستان را رها کرد تا به صورت آکادمیک این هنر را بیاموزد. او در دو کانون برجسته بازیگری جهان آموزش دید:
آغاز کار حرفهای دنیرو در اواخر دهه ۶۰ با چند فیلم مستقل از برایان دیپالما نظیر The Wedding Party و Greetings رقم خورد. اما نقطه عطف بزرگ زندگی او در سال ۱۹۷۳ بود؛ سالی که در فیلم ورزشی Bang the Drum Slowly تحسین منتقدان را برانگیخت و در همان سال، نخستین همکاری جاودانهاش را با دوست دوران جوانی خود، مارتین اسکورسیزی، در فیلم خیابانهای پایین شهر (Mean Streets) تجربه کرد. شیمی بینظیر این دو، سرآغاز یکی از بزرگترین همکاریهای کارگردان-بازیگر در تاریخ سینما شد.
در دهههای ۹۰ و ۲۰۰۰، دنیرو نشان داد که تواناییهایش به نقشهای گانگستری محدود نیست:
رابرت دنیرو همواره ترجیح داده زندگی خصوصیاش دور از هیاهوی رسانهها باشد. او در طول زندگی خود چندین رابطه و ازدواج داشته (از جمله با دایان ابوت و گریس هایتاور) و پدر هفت فرزند است که آخرین فرزند او در سال ۲۰۲۳ متولد شد. او علاوه بر سینما، در زمینه کارآفرینی و صنعت رستورانداری و هتلداری (بهویژه با برند جهانی Nobu) بسیارایبکا (Tribeca):** پس از حملات ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱، دنیرو به همراه جین رزنتال جشنواره بینالمللی ترایبکا را در منهتن پایهگذاری کرد تا به احیای اقتصادی و فرهنگی نیویورک کمک کند؛ فستیوالی که امروز یکی از معتبرترین رویدادهای سینمایی جهان است.