Pattinson oyunculuk kariyerine kısa süre önce Uli Edel'in yönettiği, Sam West ve Benno Furmann'ın başrolde yer aldığı, bir Alman destanı olan Nibelungen'le ilgili Ring of the Nibelungsla başladı. Reese Witherspoon'un Vanity Fair filminin iki alternatif sonundan birinde, Witherspoon'un oğlu rolünde yer aldıysa da bu son kullanılmadı.
Robert Pattinson, bunun öncesinde, Barnes Tiyatro Grubu'nun bir üyesiydi ve Thornton Wilder'ın yönettiği Our Town'da George Gibbs karakteriyle başrol oynamıştı. Robert, ayrıca, Cole Porter'ın yönettiği Anything Goes”da Lord Evelyn Oakleigh ve Tess of the D'Urbevilles'de de Alec rollerini üstlendi. Genç oyuncu, kısa süre önce ise, OSO Sanat Merkezi'nde Macbeth'te Malcom'ı oynadı.
Harry Potter ve Ateş Kadehi filminin oyuncu kadrosuna, Üçbüyücü Turnuvası'nda Hogwarts'ı temsil edecek olan Cedric Diggory rolüyle katıldı. Twilight isimli kitabın filminde Edward Cullen'ı canlandırdı.Ayrıca Soundrack listesinde 2 şarkısı da bulunmaktadır. 2009 senesi içerisinde gösterime giren Salvador Dali ve Federico Garcia Lorca arasında varolduğu düşünülen aşkı anlatan Little Ashes filminde Dali'yi canlandırdı. Twilght filmi ile büyük çıkış yapan oyuncunun 2009-2010 yılları için Remember Me,Unbound Captives ve Twilight Serisinin 2.filmi olan New Moon ile 3 film projesi vardır.Oyunculuğun yanı sıra şarkısıcıdır.(Bkn. Twilight Soundtrack... )
