Très jeune il trouve dans la musique un moyen d'expression en apprenant à jouer du piano. A 14 ans son talent lui permet de rejouer des morceaux après une simple écoute. 2 ans plus tard il se jette dans une carrière de producteur en travaillant notamment pour Brandy ou encore Brian McKnight.

Avec le temps il prend de l'ampleur et croule sous les disques d'or et de platine pour des artistes comme Mary J. Blige, Mariah Carey, Christina Aguilera et même Michael Jackson.

En 2003 il préfère s'occuper de sa carrière de chanteur et sort A beautiful world avec les apparitions de Keyshia Cole, India Arie, mais aussi John Legend. La surprise vient alors lorsque Pharell Williams un fervent admirateur, le fait signer sur son label Star Trak Records où Robin signe un nouvel album The Evolution of Robin Thicke dont Wanna Love You Girl un titre à un franc succès est tiré. Son dernier album est un vrai revival à la grande période funk, il s'est produit le 14 février 2009 à San Francisco. En 2010, il poursuit sa route en composant pour la BO de "Moi, Moche et Méchant" ("Despicable Me") le single "My Life".