Sein Schauspiel-Debüt startete der süße Hollywood-Star auf der Thater-Bühne der Barnes Theatre Company in London. Nach mehreren kleinen Film-Rollen spielte er 2005 schließlich den Cedric Diggory in "Harry Potter und der Feuerkelch." Der große Durchbruch gelang Rob aber mit den Twilight- Filmen. Er setzte sich gegen 3000 Bewerber durch und bekam 2007 die Rolle des Edward Cullen in "Twilight - Bis(s) zum Morgengrauen", dem ersten Teil der Vampir-Saga. Zusammen mit Co-Star und Freundin Kristen Stewart wurde der Brite über Nacht zum Weltstar und gewann für seine Rolle mehrere Preise. Von da an verdrehte er seinen weiblichen Fans den Kopf und wurde sogar von mehreren Magazinen zum Sexiest Man Alive gewählt. Nach Twilight bekam Rob weitere Hauptrollen, zum Beispiel in "Remember Me" und "Wasser für die Elefanten".