Robert Duvall patřil k největším hereckým ikonám druhé poloviny 20. století. Debutoval malou, ale významnou rolí v dramatu Jako zabít ptáčka. Ve vedlejších rolích byl pak viděn například ve filmech Štvanice, Bullittův případ, Maršál, Lidé deště a M.A.S.H.. Hlavní roli měl až v nízkorozpočtovém, divácky neúspěšném debutu pozdějšího tvůrce Star Wars George Lucase THX 1138. Jedna z nejdůležitějších rolí jeho kariéry, právník mafiánské rodiny Corleonů, na něj čekala o rok později v legendárním snímku Kmotr. Ta mu přinesla také první oscarovou nominaci. Nechyběl ani v pokračování Kmotr II nebo v Coppolově snímku Rozhovor.


Další oscarovou nominaci mu přinesla Coppolova legendární Apokalypsa s kultovní hláškou "Mám rád vůni napalmu po ránu". Za hlavní roli byl také nominován ve filmu Velký Santini. Oscara mu nakonec přinesla role bývalého countryového zpěváka v dramatu Něžné milosti. Z mnoha pamětihodných rolí, které ztvárnil, můžeme ještě zmínit alespoň: Barvy, Bouřlivé dny, Stalin, Volný pád, Fenomén, Apoštol (Oscar-nominace), Žaloba (Oscar-nominace), Crazy Heart a Soudce (Oscar-nominace). Naposledy se objevil ve snímcích Bledé modré oko a Životní trefa.

Duvall byl čtyřikrát ženatý, ale bezdětný. Jeho poslední manželkou byla argentinská herečka Luciana Pedraza, kterou si vzal v roce 2005 a byl s ní až do své smrti. Právě ona oznámila jeho úmrtí na Facebooku, kde napsala, že zemřel doma v kruhu rodiny.