演艺经历
1962年，主演罗伯特·马利根执导的剧情片《杀死一只知更鸟》，在剧中饰演善良、单纯、富有爱心的布尔。1963年，与安吉·迪金森合作参演喜剧片《纽曼军医》。
1965年，凭借百老汇音乐剧《桥头眺望》获得奥比奖。1966年，与马龙·白兰度合作参演犯罪片《凯德警长》。1968年2月，与詹姆斯·凯恩合作参演科幻片《太空登月记》 ；5月28日，参演戈登·道格拉斯执导的喜剧片《大侦探》；10月17日，联合史蒂夫·麦奎因主演动作片《警网铁金刚》。1969年，参演弗朗西斯·福特·科波拉执导的剧情片《雨族》；6月11日，与约翰·韦恩合作主演剧情片《大地惊雷》。
1970年1月25日，参演罗伯特·奥特曼执导的战争片《陆军野战医院》 ；3月，联合唐纳德·普利森斯主演科幻片《五百年后》。1971年3月，参演乔治·卢卡斯执导的科幻片《未来世界》；11日，与伯特·兰卡斯特合作参演西部片《执法者》。
1972年，联合马龙·白兰度、詹姆斯·凯恩主演犯罪片《教父》，在片中饰演养子，并凭借该片获得第45届奥斯卡金像奖最佳男配角提名；5月12日，参演菲利普·考夫曼执导的西部片《血洒北城》；7月14日，与克林特·伊斯特伍德合作主演西部片《乔·基德》；7月25日，参演霍华德·W·科克执导的犯罪片《左轮373》；10月23日，联合菲利斯·奥兰迪主演犯罪片《誓不低头》。
1979年，主演弗朗西斯·福特·科波拉执导的战争片《现代启示录》 ，在片中饰演领军方式无法适应时代的军人比尔·吉尔戈，并凭借该片入围第52届奥斯卡金像奖最佳男主角，奠定了他在好莱坞的地位；10月26日，与Blythe Danner合作主演的剧情片《霹雳上校》上映，在片中饰演Lt. Col. 'Bull' Meechum，凭借该片获得第53届奥斯卡金像奖最佳男主角提名。
1983年3月4日，主演布鲁斯·贝尔斯福德执导的剧情片《温柔的慈悲》，在片中饰演一位失败的前乡村音乐传奇歌手麦克·斯莱杰，并凭借该片获得第41届美国电影电视金球奖剧情类最佳男主角、第56届奥斯卡金像奖最佳男主角；5月22日，与弗赖尔合作主演传记片《泰瑞·福克斯的故事》 。
个人生活
罗伯特·杜瓦尔是南北战争时期联盟军总司令罗伯特·爱德华·李的后裔，父亲是海军将军，他本人是美国共和党支持者。