Fils du cinéaste Robert Downey Sr.
Après des études à Los Angeles, Robert Downey Jr. s'installe à New York à l'âge de 16 ans pour y débuter une carrière de comédien. Il s'illustre notamment dans Baby, it's you (1983) et Une créature de rêve (1985), mais c'est en participant régulièrement à l'émission télévisée comique Saturday night live qu'il accède à la célébrité.
L'année 1987 marque un tournant dans sa carrière : Neige sur Beverly Hills, l'adaptation du roman Less than zero de Bret Easton Ellis dans laquelle il incarne un cocaïnomane, lui apporte la reconnaissance critique. Mais la suite est moins rose et la réalité va finir par rattraper la fiction : l'acteur va en effet connaître de sérieux problèmes avec la drogue et multiplier les séjours en cure de désintoxication.
Après un passage à vide, Robert Downey Jr. revient sur le devant de la scène au début des années 90 en se retrouvant crédité au générique de Short cuts (1993) de Robert Altman et en étant nommé la même année à l'Oscar du Meilleur acteur pour son interprétation du légendaire Chaplin dans un biopic signé Richard Attenborough. Plébiscité par la profession, il fait face aux Tueurs nés (1994) d'Oliver Stone et passe un Week-end en famille (1995) avec Jodie Foster.
Malgré ses excès en tous genres, Robert Downey Jr. parvient à tenir sa carrière en éveil, incarnant des personnages peu recommandables comme l'officier John Royce dans US Marshals (1997), inquiétants comme le psy, amant de Halle Berry, dans Gothika (2004), voire même terrifiants comme le tueur en série de Prémonitions (1998). Egalement à l'aise dans la comédie, il remporte en 2001 le Golden Globe du Meilleur second rôle masculin dans une série pour sa prestation dans le feuilleton à succès Ally McBeal, et se retrouve, quatre ans plus tard, en tête d'affiche de Kiss kiss, bang bang, un polar à l'image de l'acteur : déjanté.
Tour à tour, journaliste dans Good Night, and Good Luck de George Clooney et médecin dans Raymond de Brian Robbins, il devient, en janvier 2007, l'énigmatique Lionel qui séduit Nicole Kidman dans Fur : un portrait imaginaire de Diane Arbus. A l'affiche, en mai 2007, du nouveau film de David Fincher, Zodiac Robert Downey Jr. tente, aux côtés de Jake Gyllenhaal, de mettre un terme aux agissements d'un tueur en série, avant de rejoindre Eric Bana et Drew Barrymore dans Lucky You de Curtis Hanson. Si sa carrière a connu des hauts et des bas, Robert Downey Jr. surfe à ce moment-là sur le haut de la vague puisqu'il prête ses traits au super-héros Iron Man dans l'adaptation cinématographique du comic-book, puis campe un acteur qui se grime en Noir dans le déjanté Tonnerre sous les Tropiques.
Après un détour par l'émotion avec Le Soliste, Robert Downey Jr. renoue avec la veine héroïque en 2009 : d'abord sous les traits de Sherlock Holmes, dans une relecture signée Guy Ritchie. Puis dans Iron Man 2, où il se glisse à nouveau dans l'armure de Tony Stark.
Courant des années 2010, Robert Downey Jr. devient même l'un des acteurs les plus bancables au monde grâce à Sherlock Holmes (où il campe une version revisitée par Guy Ritchie du célèbre détective dans deux blockbusters d'action) et surtout Marvel : Un personnage extrêmement apprécié des fans qu'il reprend avec bonheur pour les besoins des lucratifs Iron Man 2, Avengers, Iron Man 3, Avengers : L'Ère d'Ultron, Captain America: Civil War, Spider-Man: Homecoming, Avengers: Infinity War, Avengers: Infinity War et Avengers: Endgame. Ces succès commerciaux colossaux ne l'empêchent toutefois pas de prendre part à des films plus ancrés dans la réalité, comme en témoignent ses prestations dans l'émouvant Soliste (2009), l'hilarant Date limite (2010) et le judiciaire Le Juge (2014).
Début des années 2020, Robert Downey Jr. joue dans Le Voyage du Dr Dolittle et le biopic Oppenheimer de Christopher Nolan, centré sur le développement de l'arme atomique lors de la Seconde Guerre mondiale.
