Acteur américain, Robert Walker Jr. est le fils de l’acteur Robert Walker et de l’actrice Jennifer Jones. Après la séparation de ses parents, son beau-père n’est autre que le puissant producteur David O. Selznick. Robert Walker Jr. prend des cours de comédie à l’Actors Studio. Il débute au cinéma avec Un homme doit mourir (Seaton, 1963) face à Kirk Douglas. Il devient également un acteur de télévision très prisé au cours des années 60. Par la suite, on le retrouve dans La caravane de feu (Kennedy, 1967), Les détraqués (Silverstein, 1967), Les sept sauvages (Rush, 1968) et il apparaît dans Easy Rider (Hopper, 1969).
Il est encore impeccable dans La route de Salina (Lautner, 1970), Don Juan 73 (Vadim, 1973) ou Evil Town (Hanson, 1977). Toutefois, sa carrière se déroule majoritairement à la télévision dans de nombreuses séries comme Columbo, L’homme qui valait 3 milliards, Drôles de dames, etc.
Robert Walker Jr. a pris sa retraite en 1993, mais est revenu faire un petit tour sur les plateaux en 2018 pour Heaven’s War (Carrales, 2018). Il décède en 2019 à l’âge de 79 ans.