Robert Carradine pochodzi z rodziny aktorskiej, najmłodszy z czterech synów aktora Johna Carradine. Jego matka to Sonia Henius Sorel, której synem jest też Christopher John (ur. 1947) -architekt, który pracował kilka lat dla Przedsiębiorstwa Disney'a oraz aktor Keith Carradine (ur. 1949). Urodzony 24 marca 1954 roku w San Mateo, w stanie Kalifornia jako Robert Reed Carradine, ma również półbraci, którymi są: -ze związku ojca z Ardanelle McCool Cosner -aktor, kompozytor, producent filmowy, reżyser i scenarzysta David Carradine (ur. 1936) i -ze związku matki- Michael Bowen (ur. 1957) -aktor, który występował ze swoimi półbraćmi w niektórych filmach.

W latach 70-ych brał udział w wyścigach samochodowych. 6 sierpnia 1974 roku w Los Angeles przyszła na świat jego córka Ever Dawn Carradine, która została potem zawodową aktorką. Jej matką jest Susan Snider.

Na kinowym ekranie zadebiutował w 1972 roku rolą Charlesa 'Slima' Honeycutta w westernie "Kowboje" /The Cowboys/ u boku samego Johna Wayne'a. Pojawił się w jednym z najbardziej przejmujących i dramatycznych filmów o psychicznych i społecznych skutkach wojny wietnamskiej "Powrót do domu" /Coming Home/ (1978). Zdobył nominację do nagrody Genie za postać Stanley'a Howarda w komedii "Heartaches" (1981) Donalda Shebib'a. Rok 1987 przyniósł mu nominację do nagrody CableACE dzięki roli Rich'a w dramacie telewizyjnym "Jako to" /As Is/ (1986). Swój talent aktorski ujawnił w filmach: "The Big Red One" (1980), "Gracz" /The Player/ (1992), "Duchy z Marsa" /Ghosts of Mars/ (2001).

W połowie czerwca 2001roku miał nieszczęśliwy wypadek samochodowy, kiedy w wyścigach samochodowych roztrzaskał do konkretnej ściany z szybkością 120 mile na godzinę. Złamał obydwie nogi i prawą rękę, ma śruby w kolanach i ręce w formie dla odlewania.

W 1990 roku ożenił się z Edie Mani; mają córkę.