Robert Joseph Pastorelli se narodil v New Jersey jako potomek italských přistěhovalců. V mládí závodně boxoval a plánoval se svému koníčku věnovat profesionálně. Během svých devatenáctých narozenin ovšem prodělal těžkou autonehodu a její následky sen o sportovní dráze ukončily. Od té doby se začal soustředit na herectví.
Z jeho dalších zapamatovatelných úloh můžeme zmínit Timmonse z westernového, několika Oscary ověnčeného trháku Kevina Costnera TANEC S VLKY, hlavní záporná role detektiva Jimmyho Detilla z akčňáku NA DOSTŘEL s Brucem Willisem, Joey Bustamente v pokračování úspěšné kriminální komedie SESTRA V AKCI 2: ZNOVU V ČERNÉM HÁBITU, Huey Driscoll ve fantasy komedii MICHAEL nebo Johnny Casteleone v akčním snímku LIKVIDÁTOR, kde se objevil po boku Arnolda Schwarzeneggera.
Robert měl již před začátkem své herecké kariéry problémy s drogami, jichž se ovšem dokázal tehdy zbavit. Bohužel se ke své závislosti v pozdějších letech vrátil. 8. března 2004 byl nalezen ve svém domě mrtvý s injekční stříkačkou v ruce. Stalo se tak bezprostředně poté, co policie znovu obnovila vyšetřování nevyjasněné smrti Pastorelliho bývalé přítelkyně, k níž došlo v roce 1999. Herec nikdy nebyl z úmrtí partnerky obviněn, úřady pouze došly k zjištění, že se pravděpodobně jednalo o vraždu a Pastorelli do ní mohl (a nemusel) být zapletený.
Robert Pastorelli se nikdy neoženil, ale zůstaly po něm dvě dcery.