Urodził się 6 sierpnia 1917 roku w Bridgeport jako Durman Charles Robert Mitchum. Jego ojciec zginął tragicznie, gdy mały Robert miał zaledwie 18 miesięcy. Do 12-ego roku życia wychowywała go matka, która następnie wysłała go do dziadków, gdzie dość szybko został wydalony z tamtejszego gimnazjum. Rok później zamieszkał ze swoją starszą siostra Julie w Nowym Yorku, gdzie po ponownym wyrzuceniu ze szkoły opuścił siostrę i podróżował, tułał się po terenie całego kraju. Imał się wtedy rozmaitych zajęć. Od pomywacza, przez ochroniarza w nocnym klubie, aż do boksera.
W połowie lat 30. ponownie zamieszkał z Julie i wraz z nią wstąpił do lokalnego teatru. Niedługo potem wypatrzył go tam producent B-klasowych filmów, z którym to "Bobby" podpisał 7-letni kontrakt. Po umiarkowanie udanym debiucie, przyszedł wreszcie czas na pierwszy sukces. W 1945 roku na ekrany kin wszedł "
Żółnieże". Film ten był nominowany do czterech Oskarów, w tym nominacja dla Mitchuma za najlepszą drugoplanową rolę męską. Tuż po tym aktor odbył służbę w armii USA, gdzie otrzymał medal zwycięstwa drugiej wojny światowej. Po zwolnieniu z wojska jego kariera potoczyła się błyskawicznie, a on sam stał się ikoną filmów noir. Zagrał w kilku głównych dziełach "czarnego filmu", przez co uważany jest za prekursora anty-bohatera. Pomimo tego, że w tamtych latach Robert Mitchum miał delikatne kłopoty z prawem, jego filmy cieszyły się ogromną popularnością, a takie obrazy jak: "
W kręgu zła", "
Krzyżowy ogień", "
Człowiek z przeszłością", "
Ścigany", "
Krwawy księżyc" oraz "
Big Steal" - weszły na stałe do klasyki noir.
Lata 50. i 60. to kolejno pasmo sukcesów. Produkcje takie jak: "
Noc myśliwego", "
Rzeka bez powrotu", "
Bóg jeden wie Panie Allison", "
Przybysze o zmierzchu", "
Pięciu mężów Pani Lizy", "
El Dorado", "
Przylądek strachu" umocniły jego pozycję w Hollywood. Z początkiem lat 70. Mitchum powoli odchodził od swojego filmowego wizerunku twardziela dramatem "
Córka Ryana" w reżyserii
Davida Leana. Film zdobył dwie statuetki akademii, a sam Mitchum zebrał bardzo wysokie noty. W roku 1973 aktor ponownie pojawia się w dramacie "
Przyjaciele Eddiego". Następnie powraca do wykreowanego przez siebie stylu "Bad Boy" - tym razem występując w opowieści o japońskiej mafii w filmie "
Yakuza" oraz kolejnej ekranizacji książki
Raymonda Chandlera pt. "
Żegnaj laleczko" o przygodach detektywa Philipa Marlowe. W roku 1976 Mitchum pojawia się obok
Charltona Hestona,
Henry'ego Fondy,
Jamesa Coburna i
Toshiro Mifune w filmie wojennym "
Bitwa o Midway". Dwa lata później ponownie wciela się w postać Marlowe'a, jednak film "
Wielki sen" nie cieszy się już takim zainteresowaniem jak pierwsza część.
Lata 80. to zmierzch kariery Roberta Mitchuma. Aktor mało gra na dużym ekranie, pojawia się natomiast w serialach i innych produkcjach telewizyjnych takich jak: "
Wichry wojny", "
Północ - Południe", "
Wojna i pamięć". Jego ostatnie występy przed kamerami to filmy z lat 90. - "
Ognisty wydmuch", "
Truposz"
Jima Jarmuscha, narrator w westernie "
Tombstone" oraz norweski dramat "
Pakten". Robert Mitchum umiera 1 lipca 1997 roku w Santa Barbara z powodu raka i rozedmy płuc. Dziś Mitchum jest czczony przez krytyków jako jeden z najlepszych aktorów złotej epoki Hollywood. Znany krytyk
Roger Ebert nazwał go "duszą film noir".