Роберт родился в августе 1943 года в Нью-Йорке в творческой семье — его родители были художниками. Он учился в школе на Гринич-авеню (район Вест Виллидж) и, по свидетельству очевидцев, был учеником не особо приметным. Из книжек отдавал предпочтение дешевой литературе — комиксам, которые глотал пачками. После шестого класса он попал в частную школу Элизабет Эрвин на Чарльтон Роуд, однако и там его успехи были малозаметны. Короче, рос вполне обычным ребенком, в котором трудно было угадать будущую звезду Голливуда.

Когда Роберт был еще подростком, его родители приняли решение развестись. Поскольку сын любил обоих родителей, это событие стало для него настоящим испытанием. Но особенно сильно он стал страдать, когда у его матери стали появляться другие мужчины, с которыми он никак не мог найти общий язык. Больше всего крови попортил парню некий художник и эссеист Мэнни Фарбер, который в открытую заявлял, что терпеть не может детей. У Роберта с ним были несколько стычек, в результате чего мальчик даже обследовался у психотерапевта. Этой войне нервов положила конец мать Роберта — она просто порвала с Фарбером всяческие отношения.

В 17 лет Роберт внезапно заявил матери, что собирается поступить в консерваторию Стеллы Адлер, чтобы учиться на актера (обучение там шло по системе Станиславского). Мать не стала возражать, посетовав лишь, что затея сына может не осуществиться, поскольку у Роберта не было аттестата об окончании школы (последний год он учился в обычной школе и прогуливал уроки). Но сын заявил, что ради актерства пойдет на жертвы: будет посещать днем консерваторию, а вечером — занятия в школе, чтобы получить аттестат. Флаг тебе в руки, сказала мать. Кстати, аттестат он так и не получил, но в консерватории доучился.

В Актерской студии Роберт познакомился с симпатичной девчонкой Салли Киркленд, которая вскоре стала его подружкой. Их более тесному сближению способствовали совместные репетиции в доме у Роберта на Западной Четырнадцатой улице. Салли была одной из немногих, кто уже тогда верил в то, что Роберт в будущем непременно станет звездой. Она в открытую говорила ему об этом, и это было еще одной причиной, из-за которой они были вместе.

Дебют Роберта в кино состоялся в 1965 году: он сыграл крохотную роль в фильме французского режиссера Марселя Карне «Три комнаты в Манхэттене». Роль досталась ему, в общем-то, случайно — благодаря тому, что он, живя какое-то время вместе с отцом в Париже, знал французский язык и мог сказать на нем пару связных фраз с экрана. Более крупная роль досталась Роберту в другом фильме — «Свадьба» (1965) Брайана Де Пальмы (будущего создателя «Человека со шрамом» и других гангстерских шедевров), где он сыграл одного из дружков главного героя. За роль в последнем Роберт получил свой первый профессиональный заработок — 50 долларов.

Примерно в 1963 году у Роберта появилась новая подружка. Ею стала выпускница Актерской студии Страсберга Шелли Винтерс. Их знакомство состоялось в баре на Восьмой авеню «У Джимми Рея», куда Роберт пришел со своей тогдашней пассией Салли Киркленд. Там же оказался приятель Роберта, коротавший время со своей подругой — той самой Шелли Винтерс, которая на тот момент считалась уже полноценной голливудской звездой (в 1959 году она получила «Оскара» в номинации «Лучшая актриса второго плана» за роль в фильме «Дневник Анны Франк»). С первого взгляда Роберт влюбился в звезду и уже через пару дней после первой встречи нашел возможность встретиться с ней снова. Шелли не удивилась этому, поскольку давно привыкла к мужскому вниманию. В конце концов между звездой и 20-летним начинающим актером возник роман.

Летом 1968 года, после множества безуспешных попыток реализовать свой талант, Роберт наконец попал в бродвейскую постановку «Блеск, слава и золото». Там у него было сразу несколько эпизодов: он играл многочисленных мужчин главной героини. Его игра была замечена, и газета «Виллидж Войс», откликаясь на премьеру, писала: «Прекраснейшую игру демонстрирует Джин Ричардс в роли немой девушки, доброй подруги Нолы, и особенно Роберт Де Ниро в нескольких ролях любовников Нолы и других мужчин. Де Ниро делает характеры своих героев совершенно разными, отчетливыми…» После этого отклика публика повалила на спектакль, чтобы воочию удостовериться в правильности газетного вывода. Так Роберт стал известен на Бродвее. Кстати, его бывшая подружка Салли Киркленд первой пришла к нему за кулисы и сказала, что теперь-то он точно станет звездой. Другим поклонником таланта молодого актера был все тот же Брайан Де Пальма, который после спектакля пригласил Роберта на роль в своем новом фильме «Приветствия». Правда, роль была необычная: маньяк, снимающий, как влюбленные парочки занимаются любовью.

На рубеже 70-х Роберт снялся еще в нескольких фильмах: «Песня Сэма» (1969), «Кровавая мама», «Привет, мамуля!» (оба — 1970). Два первых фильма можно смело отнести к проходным, и лишь «Кровавая мама» достойна того, чтобы поговорить о ней более подробно. Ленту снял Роджер Корман, который считался безусловным королем фильмов категории «В». Его новая картина была посвящена легендарной личности: знаменитой гангстерше 30-х годов мамаше Кейт Баркер, которая сколотила с собственными сыновьями банду и грабила банки на Среднем Западе. Роберт попал в этот фильм по протекции своей любовницы Шелли Винтерс, которой досталась роль «мамаши». Именно Винтерс назначила на роли сыновей своих знакомых, поэтому не удивительно, что Роберт тоже оказался в их числе — он должен был сыграть наркомана-психопата Ллойда. Для того, чтобы лучше соответствовать образу наркомана, Роберту пришлось — нет-нет, не подсесть на наркотики, — а здорово поголодать, после чего его лицо осунулось и обрело нездоровый цвет. Правда, и роль его оказалась самой короткой: Ллойд умирает от передоза одним из первых в банде.

Во время съемок одного из эпизодов произошел забавный инцидент. По сюжету герои Шелли и Роберта должны были убегать на машине от полицейских, при этом Шелли стреляет из автомата через заднее стекло, а Роберт ведет автомобиль. Два оператора примостились в кузове, прикрепленном к багажнику автомобиля. И вот съемка началась. Буквально с первых же мгновений машину стало кидать из стороны в сторону, будто за рулем сидел пьяный. С огромным трудом операторам удалось провести съемку, хотя они совершенно не были уверены в том, что эпизод получился. Они так и сказали Роберту: «Мы не знаем, что получилось, поскольку ты потерял контроль над машиной. Может быть, сделаем еще один дубль?» На что актер ответил: «Конечно, я потерял управление. Я ведь еще никогда не водил машину. У меня и прав-то нет». Можете себе представить, как вытянулись физиономии операторов. Естественно, ничего переснимать они не стали и в фильм вошел тот самый первый дубль.

Что касается отношений Роберта и Шелли во время съемок, то они были в самом зените. Причем Шелли в них выступала не только в роли любовницы, но и матери молодого актера. Например, узнав о том, что ее возлюбленный получает мизерные деньги за работу и буквально сидит на бобах, она потребовала давать ему деньги хотя бы на расходы, чтобы он не сидел полуголодным (просить об этом сам Роберт стеснялся, да и гордый был очень). Некоторые, глядя на их союз, называли Шелли «еврейской мамой Роберта», что было недалеко от истины.

После съемок в «Кровавой маме» Роберт вернулся на сцену, правда, уже не в Нью-Йорке — устроился в труппу бостонского театра «Тиэтр Компани оф Бостон». Проработав там какое-то время, он вернулся в Нью-Йорк, чтобы в декабре 1970 года сыграть там в постановке своей любовницы Шелли Винтерс под названием «Ночные сцены шумной пассажирки». Критики назвали его игру в ней «ошеломляющей». Однако похвалы на хлеб не намажешь, и в финансовом отношении Роберту в ту пору приходилось несладко. Даже самая его успешная на тот момент роль — в «Кровавой маме» — не принесла ему сколь-нибудь ощутимых денежных дивидендов. Жил он скромно, в небольшой квартирке на четвертом этаже, в доме на Западной Четырнадцатой улице, между Гринич Виллидж и Челси, платя за жилье 70 долларов в месяц. Чтобы хоть как-то сводить концы с концами, ему приходилось хвататься за любую, даже самую крохотную роль, которые ему предлагали в кино и театре. В начале 70-х он записал на свой счет еще несколько фильмов: «Думая о Дженнифер», «Рожденный побеждать», «Банда, которая не умела играть честно» (все — 1971), «Бей в барабан медленно», «Злые улицы» (оба — 1973). Два последних фильма стали самыми удачными из всего этого списка. В них Роберт сыграл главные роли: в «Барабане» это был «дубоватый» бейсболист, в «Улицах» (их снял Мартин Скорсезе) — гангстера Джонни Боя. Именно последняя роль и принесла Роберту славу самого талантливого нью-йоркского актера начала 70-х и стала тем звездным билетом, по которому он вошел в святая святых — в Голливуд.