羅伯·科恩16歲的時候拍攝了人生中第一部小電影,從那時開始,他就想要做個導演。他曾就讀于哈佛大學,第一次在電影制作方面的嘗試是1970年為哈佛大學招生辦公室制作的影片。1973年,羅伯·科恩成為福克斯的電視電影部門的副總裁,后被貝里·戈迪聘為摩城唱片執行副總裁兼電影部門負責人。

羅伯·科恩1975年10月8日,擔任制片人的劇情片《桃花心木》上映。1976年11月17日,擔任制片人的運動喜劇片《賓果》上映。1978年10月24日,擔任制片人的奇幻冒險電影《新綠野仙蹤》上映。1980年,拍攝了導演處女作《ASmallCircleofFriends》。1984年1月20日,執導的喜劇電影《丑事一籮筐》上映,該片由羅伯特·海斯,M·埃米特·沃爾什等共同主演。1987年6月12日,擔任制片人的奇幻恐怖片《東鎮女巫》上映；12月18日,擔任制片人的劇情片《離離原上草》上映。1988年2月5日,擔任制片人及副導演的恐怖電影《蛇與彩虹》上映。1990年5月18日,擔任制片人的愛情驚悚片《驚弓之鳥》上映。1991年3月8日,擔任制片人及副導演的犯罪動作喜劇片《小生當差》上映。1993年5月7日,執導的傳記電影《李小龍傳》上映,該片由李截,羅倫·荷莉等共同主演。1994年3月2日,擔任制片人,編劇并參演的動作冒險片《手足傳奇》上映。1996年5月31日,拍攝的奇幻冒險電影《龍之心》上映,該片獲得了第23屆土星獎最佳奇幻電影獎；12月6日,執導的災難電影《十萬火急》上映,該片全球總票房達1.59億美元。1998年8月22日,拍攝的劇情片《不論好壞》上映。2000年3月31日,執導的動作驚悚片《頭骨俱樂部》上映,該片由喬舒亞·杰克遜和保羅·沃克領銜主演。2001年,執導了由保羅·沃克,范·迪塞爾,喬丹娜·布魯斯特等聯袂出演的犯罪動作片《速度與激情》,該片全球票房超過2億美元。2002年,拍攝了由范·迪塞爾,艾莎·阿基多,馬爾頓·索克斯等共同主演的動作電影《極限特工》,該片全球票房達2.77億美元。2004年6月2日,擔任制片人并參與編劇的動作驚悚片《最后騎士》上映。2005年7月29日,執導的科幻電影《絕密飛行》上映,該片由杰米·福克斯,喬西·盧卡斯,杰西卡·貝爾合作主演。2008年8月1日,執導的科幻冒險電影《木乃伊3：龍帝之墓》上映,該片由布蘭登·弗雷澤,楊紫瓊,李連杰等聯合主演。2011年,在驚悚電影《極度恐懼》中擔任制片人。2012年10月19日,拍攝的動作驚悚片《亞歷克斯·克洛斯》上映,該片由泰勒·派瑞,馬修·福克斯,瑞秋·尼科爾斯共同主演。2014年,確認執導3D奇幻電影《馬可·波羅》。2015年1月23日,拍攝的心理驚悚片《隔壁的男孩》上映,該片由詹妮弗·洛佩茲,瑞安·古茲曼等合作出演。2018年2月8日,執導的災難電影《颶風奇劫》上映,該片由托比·凱貝爾,瑪姬·格蕾斯等聯袂出演。

羅伯·科恩以導演的身份開啟了“速度與激情”系列影片和“極限特工”系列影片,雖然他不是一位高產的導演,卻是美國好萊塢動作片導演中頗具實力和代表性的人物。在他執導的動作片中,冒險精神無疑是最打動人心的力量,從《速度與激情》中的飛車到《極限特工》中的極限運動,從深入虎穴執行任務到《木乃伊3：龍帝之墓》中的墓穴大戰,都極富冒險精神。從現實角度而言,羅伯·科恩動作片中的驚險之行都難以實現,但他卻在特技和特效的幫助下將超現實思維化為“現實”,給觀眾帶來了令人驚嘆的審美體驗。