Robert Duvall nasce a San Diego il 5 gennaio 1931: dopo l'università e una breve ferma nell'esercito statunitense, studia recitazione alla Neighborhood Playhouse di Sanford Meisner. Durante gli anni della gavetta, diventa grande amico di Dustin Hoffman e Gene Hackman. Debutta sul grande schermo nel '62, quando ottiene un ruolo minore nel classico Il buio oltre la siepe.
Seguono alcuni anni in cui alterna cinema e tv, fino ai due incontri che fanno svoltare la sua carriera: da una parte, George Lucas, che lo vuole nel suo esordio nel lungometraggio, L'uomo che fuggì dal futuro (1971), dall'altra, soprattutto, Francis Ford Coppola**, di cui diventerà quasi un attore feticcio. Interpreta infatti ben cinque film cult del regista italoamericano: Non torno a casa stasera (1969), Il padrino (1972), Il padrino - Parte seconda (1974) La conversazione (1974) e Apocalypse Now (1979).
Nel 1984 ottiene un Premio Oscar come Miglior Attore Protagonista per la sua interpretazione in Tender Mercies - Un tenero ringraziamento.
La carriera di Duvall non mostra praticamente mai segni di cedimento, dimostrandosi uno dei più grandi attori co-protagonisti della storia del cinema americano. Tra le altre pellicole a cui ha partecipato, citiamo:Quinto potere (1976), Giorni di tuono (1990), Un giorno di ordinaria follia (1993), Qualcosa di cui... sparlare (1995), A Civil Action (1998), Fuori in 60 secondi (2000), Terra di confine (2004), Thank You for Smoking (2005).
In tv debutta nel 1959, in due episodi della serie Armstrong Circle Theatre. Poi il boom degli anni '60, tra action, drama e polizieschi: Alfred Hitchcock presenta, La città in controluce, Gli intoccabili, Route 66, Ai confini della realtà, The Outer Limits, Il fuggiasco, The Lieutenant, Viaggio in fondo al mare, Combat!, Kronos - Sfida al passato; nel 1989 la miniserie Colomba solitaria, che gli vale l'Emmy così come succederà con Broken Trail - Un viaggio pericoloso nel 2006.
Duvall ha al suo attivo anche tre film da autore e regista: L'apostolo (1997), Assassination Tango (2002) e Cavalli selvaggi (2015) dove dirige e conosce James Franco. Ricevette una nomination all'Oscar per la sua opera prima, così come per Il grande Santini (1980) e The Judge (2014) in cui è il padre di Robert Downey Jr. 4 Golden Globe vinti in carriera, 2 Emmy, uno Screen Actors Guild Award ed un BAFTA.
Negli ultimi anni accetta ruoli minori perché impegnato maggiormente nella produzione cinematografica: Terra di confine - Open Range (2003) di e con Kevin Costner, The Road con Viggo Mortensen e Crazy Heart (2009) con Jeff Bridges. Torna protagonista nel 2010 in The Funeral Party di Aaron Schneider accanto a Bill Murray e Sissy Spacek e - dopo la brutta esperienza in The Man Who Killed Don Quixote di Terry Gilliam durato otto anni in produzione che gli fece abbandonare la parte principale,
Gli ultimi film sono datati 2022: Hustle e The Pale Blue Eye - I delitti di West Point per Netflix.
Repubblicano dichiarato, muore il 16 febbraio 2026, nel ranch di Middleburg, Virginia (dal 1996 al 2023 è co-proprietario del ristorante The Rail Stop, a The Plains). Gli è accanto fino alla fine la quarta moglie Luciana Pedraza, sposata nel 2005 con la quale aveva fondato il Robert Duvall Children's Fund per aiutare le famiglie e le donne dell'America Latina. Le tre precedenti unioni sono con: la ballerina Barbara Benjamin (dal 1964 al 1975), l'attrice Gail Youngs (dal 1982 al 1986); la ballerina Sharon Brophy (dal 1991 al 1996). Nessun figlio a causa della propria infertilità, come da lui stesso dichiarato.
2015 Candidatura Migliore attore non protagonista per The Judge
1999 Candidatura Miglior attore non protagonista per A Civil Action
1998 Candidatura Miglior attore protagonista per L'apostolo
1984 Premio Miglior attore protagonista per Tender Mercies - Un tenero ringraziamento
1981 Candidatura Miglior attore protagonista per The Great Santini
1980 Candidatura Miglior attore non protagonista per Apocalypse Now
1973 Candidatura Miglior attore non protagonista per Il padrino
2015 Candidatura Miglior attore non protagonista per The Judge
2007 Candidatura Miglior attore (Miniserie o film per la tv) per Broken Trail
1999 Candidatura Miglior attore non protagonista per A Civil Action
2018 Recitazione
2016 Recitazione
2014 Recitazione
2009 Recitazione
Robert Duvall, attore Premio Oscar per Tender Mercies, indimenticabile tenente colonnello Kilgore in Apocalypse Now, è morto domenica nella sua casa in Virginia
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Saranno Luke Wilson, Martin Sheen e Robert Duvall i protagonisti del film 12 Mighty Orphans, progetto ispirato a una storia vera.
Robert Duvall aveva paura di interpretare Joseph Palmer in The Judge a causa della scena in cui l'anziano magistrato se la fa addosso nel bagno di casa sua.
Ambientato nell'America degli anni 30, il film è la storia di un uomo che, in piena lotta tra lavoratori e capitalisti combatte per il riconoscimento dei propri diritti fondamentali