Самым первым фильмом, в котором снялся Роберт Де Ниро стала комедия «Свадебная вечеринка», где ему досталась роль друга жениха.
После появления, пусть в качестве второстепенного героя, в картине, посвященной бейсболу «Бей в барабан медленно», Роберт стал узнаваемым на публике и удостоился положительных откликов у критиков. Но самое главное его заметили режиссеры и продюсеры, которые стали предлагать подающему надежды молодому актеру работу в перспективных проектах.
Настоящей удачей стало для Роберта участие в криминальной картине «Крестный отец-2» знаменитого режиссера Френсиса Копполы, он сыграл молодого Вито Карлеоне. За это он удостоился премии «Оскар» за «Лучшую мужскую роль второго плана».
Следующие картины стали для Де Ниро не менее успешными: «Таксист», «Нью-Йорк, Нью-Йорк», «Охотник на оленей» и другие.
Режиссер Мартин Скорсезе пригласил Роберта на главную роль в свою картину про боксера «Бешеный бык». Для этого актеру пришлось за короткий срок набрать 27 кг лишнего веса, что было отмечено в Книге Рекордов Гиннесса, а таже принесла вторую статуэтку «Оскар».
В 1991 году на широкий экран вышел триллер, где Роберт предстал в образе убийцы, одержимый местью. Для этой роли ему пришлось разрушить зубы у дантиста.
Далее в карьере Де Ниро наблюдался творческий кризис – его нечасто приглашали на съемки, а если и выходили фильмы с его участием, то у них были посредственные отклики и низкие рейтинги.
Вторая волна популярности захлестнула Роберта после выхода картины «Любовь: Инструкция по применению», где его партнершей выступила итальянская красавица Моника Белуччи.
В 2013 году вышла очередная комедия с участием Роберта Де Ниро - «Starперцы», компанию ему составили не менее известные актеры, такие как Майкл Дуглас, Морган Фримен и Кевин Клайн.
Несмотря на уже солидный возраст, Роберт продолжил сниматься в картинах, которые собирают большие кассовые сборы и любовь зрителей. В комедии «Стажер» он сыграл пенсионера, который не хочет тихо проживать свою жизнь, а устраивается в молодую компанию, занимающуюся интернет-продажами одежды и аксессуаров. Он выступил в роли стажера, которому досталась в роли наставника его молодая и амбициозная руководитель, сыгранная Энн Хэтэуэй. 
В 2017 году на экраны вышла биографическая картина «Лжец, Великий и Ужасный» о руководителе фондовой биржи NASDAQ Берни Мэдоффа, получившим тюремный срок в 150 лет за то, что разорил миллионы вкладчиков.
Картина «Ирландец» стала очередным биографическим проектом, где Роберт Де Ниро сыграл вора, мелкую сошку, однако сумевшему подняться до таких высот, что начал выполнять задания от мафии.
А вот в картине «Богемская рапсодия», посвященной легендарной музыкальной группе Queen и ее лидеру Фредди Меркьюри, Де Ниро выступил продюсером.

Весной 2023 года вышла очередная шедевральная картина от Мартина Скорсезе «Убийцы цветочной луны», за нее Роберт был номинирован на премию «Оскар», в номинации «Лучшая мужская роль второго плана».
В этом же году вышла семейная комедия «Уикенд с батей», где Де Ниро предстал в образе парикмахера, который едет вместе со своим сыном и его невестой знакомиться с ее семьей в их загородный особняк.

Первой супругой актера стала певица африканского происхождения Дайэнн Эбботт, с которой Роберт познакомился на одной съемочной площадке. У пары родился сын Роберт, который не стал впоследствии актером. Спустя 10 лет брака пара разошлась.
Роберт Де Ниро стал встречаться с темнокожей моделью Туки Смит, с которой начал жить в гражданском браке и с помощью суррогатной матери у них родились двое детей.
Следующий брак для Де Ниро оказался весьма прочным и долговечным, избранницей актера стала модель и певица Грейс Хайтауэр. Они прожили вместе 20 лет и у них родились сын Эллиот и дочь Хелен.
В 2023 году стало известно, что у Роберта Де Ниро родилась дочь, актер стал отцом в 79 лет, а матерью стала инструктор по боевым искусствам Тиффани Чен.