Robert Douglas Thomas Pattinson 13 Mayıs 1986'da Londra, İngiltere'de eski model araba ithal eden bir araba satıcısı olan Richard Pattinson ve bir model ajansında rezervasyon görevlisi olarak çalışan Clare Pattinson'ın (kızlık soyadı Charlton) çocuğu olarak dünyaya geldi. İki ablasıyla birlikte Barnes, güneybatı Londra'da büyüdü. Robert müziğe olan sevgisini oyunculuktan çok önce keşfetti ve dört yaşında gitar ve piyano öğrenmeye başladı. Onlu yaşlarının başında auteur sinemaya olan sevgisi nedeniyle büyük bir sinefil oldu ve ev ödevlerini yapmak yerine film izlemeyi tercih etti. Onlu yaşlarının sonlarında ve yirmili yaşlarının başlarında, Londra'daki bar ve publarda açık mikrofon gecelerinde solo akustik gitar konserleri veriyor ve kendi yazdığı şarkıları söylüyordu. Müzisyen olmayı ya da konuşma yazarlığı okumak için üniversiteye gitmeyi düşünürken, oyunculuk kariyeri yapmayı hiç düşünmedi ve hatta okuldaki drama öğretmeni ona drama kulübüne katılmamasını tavsiye etti çünkü onun yaratıcı konular için yaratılmadığını düşünüyordu. Ancak ergenlik çağına geldiğinde, oldukça utangaç olduğu için babasının onu ikna etmesiyle yerel amatör tiyatro kulübüne katıldı. 15 yaşında ve iki yıl sahne arkasında çalıştıktan sonra, 'Guys and Dolls' oyunu için seçmelere katıldı ve ilk rolünü repliksiz bir Kübalı dansçı olarak aldı. Bir sonraki 'Our Town' oyununda başrolü aldı, seyirciler arasında oturan bir yetenek ajansı tarafından fark edildi ve profesyonel roller aramaya başladı. İlk beyazperde rolü Gurur Dünyası'nda (2004) küçük bir roldü, ancak final filminden çıkarılmıştı ve galaya katılana kadar bunu bilmiyordu. Cast direktörü ona söylemediği için kendini o kadar suçlu hissetti ki, Harry Potter ve Ateş Kadehi (2005) için seçmelere katılmasını sağladı. Şanslıydı ve Cedric Diggory rolünü kazanmayı başardı, bu da onu 19 yaşında daha geniş bir izleyici kitlesine ulaştırdı ve çoğunlukla daha küçük İngiliz TV yapımlarında rol almaya devam etti. Hollywood ona sadece hafif bir ilgi gösterdi ve o hala oyunculuğa devam etmek isteyip istemediğini tartışıyordu. Bu dönem boyunca Pattinson zaman zaman Amerika'daki roller için seçme kasetleri gönderiyordu. Bir romantik komedi için gönderdiği bir kaset, Los Angeles'ta yüz yüze bir seçme fırsatı yarattı. Bu seçmeler sonuç vermedi ama şehirdeyken On üç (2003) filminin yönetmeni Catherine Hardwicke ile bir vampir hakkındaki düşük profilli bir kitaptan uyarlanan bağımsız bir filmde rol almak için başka bir seçmeye gitti. Seçmelere katılan 3000 erkek oyuncu arasında sonuncu olarak Stephenie Meyer tarafından yazılan Alacakaranlık romanlarının film uyarlamalarındaki Edward Cullen rolü, 22 yaşında dünya çapında beklenmedik bir yıldızlığa ulaşmasını sağladı ve 2008-2012 yılları arasındaki beş film dünya çapında 3,3 milyar doların üzerinde hasılat elde etti. Alacakaranlık Efsanesi filmleri arasında Beni unutma (2010), aşkın büyüsü (2011) ve Aşkım Benim (2012) filmlerinde de rol aldı.Pattinson'ın Alacakaranlık dönemi gerçeküstüydü. Hollywood'un A listesine bir kalp yıldızı olarak fırlatılmıştı, ancak aynı zamanda bir aktör olarak ne istediği veya yapabileceği konusunda bazı önyargılar yaşadı. Bu durum, auteur yönetmen David Cronenberg'den Cosmopolis'te (2012) başrol oynaması için gelen beklenmedik bir teklifle değişti ve Cronenberg bunu göz açıcı bir deneyim olarak tanımladı: Bu ona sinemaya olan aşkını, neden oyuncu olmak istediğini hatırlattı ve önümüzdeki yıllarda büyük film yapımcılarıyla çalışma arzusunu pekiştirdi. Büyük bir sinefil olan Pattinson, o zamandan beri Takip (2014), Yıldız Haritası (2014), Hayat (2015), Çöl Kraliçesi (2015) ve Bir Liderin Çocukluğu (2015) gibi saygın auteur yönetmenlerin çoğunlukla bağımsız filmlerinde rol aldı. Yönetmen James Gray'in Kayıp Şehir Z (2016) filminde amazon ormanlarında bir kaşifi canlandırdığı tanınmaz rolü ona büyük beğeni getirdi. Cesur suç gerilimi Soygun'da (2017) pespaye, manik bir dolandırıcıya dönüşmesi Cannes Film Festivali'nde altı dakika boyunca ayakta alkışlanmasını ve Bağımsız Ruh Ödülleri'nde En İyi Erkek Oyuncu dalında aday gösterilmesini sağladı. Eleştirmenlerin performansını bir keşif ve kariyer belirleyici olarak nitelendirdiği bu film, onun inanılmaz bir yelpazeye sahip bir karakter oyuncusuna dönüşmesi için önemli bir adımdı. Western-komedi Küçük Hanım'da (2018) sosyopatik özelliklere sahip bir kovboy olarak rol aldı ve ünlü Fransız auteur yönetmen Claire Denis'in psikolojik gizem draması High Life'ta (2018) cinsel deneyler için uzaya gönderilen bir mahkûmu canlandırdı. Kral (2019) filminde yönetmen David Michôd ile çalışmaya geri döndü ve yönetmen Robert Eggers'ın kendisine En İyi Erkek Oyuncu dalında ikinci Bağımsız Ruh Ödülü adaylığını kazandıran siyah-beyaz fantastik-korku filmi Deniz Feneri'nde (2019) rol aldı. Netflix'in The Devil All the Time (2020) filminde genç kızları avlayan yozlaşmış bir vaizi canlandıran Pattinson, Christopher Nolan'ın zaman bükücü casus filmi Tenet'te (2020) başrol oynayarak ana akım filmlere geri döndü ve Matt Reeves'in The Batman (2022) filminde DC Comics süper kahramanı Batman olarak rol alacak.