Pochází z filmařské rodiny, oba jeho rodiče pracovali u filmu.
Když mu bylo 8 let, otec ho naučil brát drogy. Robert díky tomu později skončil i na několik let ve vězení za držení drog.
Jeho první láska byla Sarrah Jessica Parker. Začali spolu bydlet už v 18 ti letech a jejich vztah se rozpadl osm let poté.
Je velkým fanouškem bojových umění a sám je ve volném čase trénuje.
V rozhovoru uvedl, že jednoho dne určitě získá Oscara.
Robert není jen hercem. Nazpíval několik písní pro soundtrack ke svým filmům a dokonce vydal i vlastní hudební album.
Když se účastnil protialkoholní léčby, byl jednou propuštěn na 1 den, aby si mohl zahrát v hudebním klipu Eltona Johna.
Díky jeho trestnímu rejstříku ho málem nepustili do několika státu, kde probíhala premiéra Iron Mana. Například do Japonska.
Byla mu nabídnuta role Střihorukého Edvarda, kterou si nakonec zahrál Johnny Depp.
Tonyho Starka ve filmu Iron Man měl hrát Tom Cruise nebo Nicolas Cage. Tvůrci si ale vzpomněli na Roberta a nabídli mu, aby se zúčastnil herecké zkoušky. Downey dorazil ve smokingu, svým vystoupením všechny uchvátil a roli získal.
Profil osobnosti