Роберт Энтони Де Ниро-младший родился и вырос в Нью-Йорке в районе Нижнего Манхэттена, известном как Маленькая Италия. С ним соседствует местечко Гринвич-Виллидж — прибежище нью-йоркской художественной и артистической богемы. Любовь к искусству будущей звезде Голливуда привили родители — известный скульптор и художник-абстракционист Роберт Де Ниро-старший и художница Вирджиния Адмирал. В частности, по настоянию матери Де Ниро поступил в нью-йоркскую Высшую школу музыки, искусства и исполнительского мастерства имени Фьорелло Ла Гуардия.
Дебют Де Ниро в кино состоялся в 1963 году в легкой комедии Брайана Де Пальмы «Свадебная вечеринка», где он сыграл одного из друзей жениха. Правда, из-за финансовых проблем компании-производителя этот фильм вышел на экраны только в 1969 году.
Первый серьёзный успех к Де Ниро пришел в 1973 году за роль Джонни Боя в фильме «Злые улицы», который снял тогда еще начинающий режиссер Мартин Скорсезе. После выхода этой ленты актёра заметил Френсис Форд Коппола, пригласив его сыграть молодого Вито Корлеоне во второй части трилогии «Крестный отец». За блестящую игру в этой картине, вошедшей в списки лучших мировых кинолент, Де Ниро получил премию «Оскар» как лучший актер второго плана.
В 1976 году вышел в прокат «Таксист» Мартина Скорсезе, в котором Роберт Де Ниро исполнил уже одну из главных ролей. Многие считают этот фильм лучшей работой актёра — в образе таксиста Трэвиса Бикла Де Ниро удалось показать публике протестного человека того времени.
Пик карьеры актёра, как принято считать в Голливуде, приходится на 1980 год, когда он сыграл боксёра в очередной работе Скорсезе «Бешеный бык» — этот чёрно-белый фильм был снят в крайне жесткой реалистичной манере и рассказывал о разных этапах жизни спортсмена. Фильм завоевал две премии «Оскар», одна из которых досталась Де Ниро как лучшему актеру.
В 1980-1990 годы Де Ниро снялся в целой череде ставших впоследствии культовыми фильмов — «Однажды в Америке», «Мыс страха», «Неприкасаемые», «Схватка», «Казино», «Фанат».
Все режиссеры и актёры, которым приходилось работать с Де Ниро, отмечают его колоссальную работоспособность и умение вживаться в роль. Так, для съёмок в «Бешеном быке» он набрал почти 30 килограммов лишнего веса и брал уроки бокса. Целый месяц Де Ниро потратил на изучение сицилийского диалекта, чтобы полностью соответствовать гангстеру Вито Корлеоне в «Крестном отце». Также актёр работал таксистом, играл на саксофоне, а для фильма «Мыс страха» даже сточил себе зубы.
Несмотря на почтенный возраст, Де Ниро продолжает постоянно сниматься — только в 2012 году вышло более десяти фильмов с его участием. В конце 2013 года ожидается выход в прокат кинокомедии «Последний мальчишник в Вегасе», где компанию Де Ниро составили Майкл Дуглас и Морган Фримен. Сыграв за 50 лет почти в 100 фильмах, 4 февраля этого года актёр оставил отпечатки своих рук и ног на «Аллее славы Голливуда». Многие удивляются, откуда у Де Ниро в 70 лет берутся силы для съёмок в кино. Отвечает виновник торжества: