Considerado um dos grandes atores da história do cinema, Robert De Niro começou a chamar a atenção do público em A Última Batalha de um Jogador (1973). No mesmo ano trabalhou com o diretor Martin Scorsese, a quem foi apresentado pelo também diretor Brian De Palma. Caminhos Perigosos foi o primeiro de oito filmes em que a dupla esteve reunida. Na sequência vieram Taxi Driver (1976), New York, New York (1977), Touro Indomável (1980), O Rei da Comédia (1983), Os Bons Companheiros (1990), Cabo do Medo (1991) e Cassino (1995).
Ao longo da carreira, De Niro ficou conhecido pelos personagens emocionalmente instáveis, como seu Travis Bickle de Taxi Driver, e também pelas transformações que sofria a cada novo papel desafiador. Para Touro Indomável ele engordou 25 kg, enquanto que para Cabo do Medo chegou a fazer várias tatuagens usando tinta com corantes vegetais, de forma que elas sumisse alguns meses após serem feitas.
Tamanha dedicação logo foi reconhecida pela Academia de Artes e Ciências Cinematográficas, que lhe concedeu dois Oscar. O primeiro como ator coadjuvante, ao interpretar o jovem Vito Corleone em O Poderoso Chefão 2, e o segundo como ator principal por Touro Indomável. Recebeu ainda outras quatro indicações, todas como melhor ator, por Taxi Driver, O Franco Atirador (1978), Tempo de Despertar (1990) e Cabo do Medo (1991).
A partir da década de 1990, Robert De Niro passou a usar sua imagem de durão em comédias como Máfia no Divã (1999) e Entrando Numa Fria (2000), obtendo um certo sucesso. Em 1995 ele contracenou pela primeira vez com Al Pacino, outro ícone de sua geração, em Fogo Contra Fogo. A dupla esteve mais uma vez reunida em As Duas Faces da Lei (2008).
Como tentativa de auxiliar a recuperação de Nova York após os atentados terroristas de 11 de setembro de 2001, o ator fundou, ao lado de Jane Rosenthal e Craig Hatkoff, o Tribeca Film Festival. A primeira edição aconteceu em 2001 e, desde então, o festival tem se destacado ao promover o cinema mundial na maior cidade dos Estados Unidos.