Nació en el estado de Espírito Santo, fue descubierto por el compositor y periodista Carlos Imperial. A los seis años de edad, el día de la fiesta de San Pedro (patrono de Cachoeiro de Itapemirim) fue atropellado por una locomotora de vapor y la pierna derecha le tuvo que ser amputada un poco debajo de la rodilla. Desde entonces usa una prótesis.

Lleva más de 150 millones de discos vendidos en todo el mundo, récord para un cantante latinoamericano. Ganador del Grammy al mejor intérprete de pop latino en 1989, gracias a la canción Si el amor se va, es el único artista latinoamericano de los considerados leyenda que ha realizado un MTV acústico y colaborado con estrellas mundiales en diversas giras.

Desde los primeros años de la década de 1960, intentó triunfar sin éxito como cantante de bossa nova (estilo en el que llegó a grabar varias canciones). Luego acometió la carrera que le conduciría al estrellato, la escena del pop y rock brasileños a través de los programas musicales de televisión. Tuvo sucesivos éxitos gracias a su voz suave, melancólica y romántica. Líder de la «Jovem Guarda» —movimiento musical influido por la música de The Beatles— Roberto Carlos resumía su estado de ansiedad en 1965 cantando: Quiero que me calientes este invierno y que todo lo demás se vaya al infierno. El movimiento se desvaneció, pero Roberto Carlos se convirtió en el «Rey» del pop brasileño más convencional. Desde ese instante se le considera el Elvis Presley de Brasil.

Discografía
1959 – Jo?o e Maria/Fora do Tom (single 78 RPM)
1960 – Si me vas a Olvidar (single 78 RPM)
1961 – Louco Por Você
1962 – Fim de amor/Malena (single 78 RPM).
1962 – Susie/Triste e abandonado (single 78 RPM).
1963 – Splish Splash.
1964 – É Proibido Fumar
1964 – Canta Para a Juventude
1965 – Canta a la juventud (en español)
1965 – Jovem Guarda
1966 – Roberto Carlos («Eu Te Darei O Céu»)
1967 – Em Ritmo de Aventura
1968 – Canzoni per te , A Che serve Volare , Un Gatto nel Blu
1968 – O Inimitável
1969 – Roberto Carlos («As Flores do Jardim da Nossa casa»)
1970 – Roberto Carlos («Pedro e o Lobo»)
1970 – Roberto Carlos («Jesus Cristo»)
1970 – Roberto Carlos («Jesus Cristo (en italiano)»)
1970 – Roberto Carlos («Jesuschrist (sencillo en inglés)»)
1970 – Roberto Carlos («Jesucristo (4 sencillos en español)»)
1970 – Roberto Carlos (Confía en mi, tema original de Luis Jackson)
1971 – Roberto Carlos («Detalhes»)
1972 – Un gato en la oscuridad
1972 – Roberto Carlos («À Distância…»)
1972 – Roberto Carlos («Testardo io (A Distancia) (en italiano)»)
1973 – La distancia
1973 – Roberto Carlos («A Cigana»)
1974 – El día que me quieras
1973 – Amada Amante
1973 – Calambeque
1973 – Momentos
1974 – Roberto Carlos («Despedida»)
1974 – Que será de ti
1974 – Actitudes
1974 – Yo te Propongo
1974 – Ahora yo se
1974 – La Distancia
1975 – Quiero verte a mi lado
1975 – Roberto Carlos («Quero Que Va Tudo Pro Inferno»)
1976 – Tu cuerpo
1976 – San Remo 1968
1976 – Roberto Carlos («Ilegal, Imoral ou Engorda»)
1977 – El progreso
1977 – Roberto Carlos («Amigo»)
1977 – Roberto Carlos («Amico (en italiano)»)
1978 – Amigo
1978 – Roberto Carlos («Fe»)
1978 – Roberto Carlos («Cavalcata (en italiano)»)
1979 – Fé
1979 – Roberto Carlos («Meu Querido, Meu Velho, Meu Amigo»)
1980 – Mi querido, mi viejo, mi amigo
1980 – Volver (tango)
1980 – Roberto Carlos («A Guerra dos Meninos»)
1980 – Roberto Carlos («La Guerre des Grosses/C’est le fini il-faut se dire adieu (sencillo en francés)»)
1981 – La guerra de los niños
1981 – Roberto Carlos («Ele Está Prá Chegar»)
1981 – Roberto Carlos («From Brasil with Love»)
1982 – Emociones
1982 – Roberto Carlos («Amiga»)
1983 – Amiga
1983 – Roberto Carlos («Ca Ressemble d’l Amour/Et puis ca Commence (sencillo en francés)»)
1983 – Roberto Carlos («O Amor é a Moda»)
1984 – El amor y la moda
1984 – Roberto Carlos («Coração»)
1985 – Corazón
1985 – Roberto Carlos («Verde e Amarelo»)
1986 – De corazón a corazón
1986 – Roberto Carlos («Apocalipse»)
1987 – Nuestro amor
1987 – Roberto Carlos («Tô Chutando Lata»)
1988 – Volver
1988 – Roberto Carlos («Se Diverte e Já Não Pensa em Mim»)
1988 – Ao Vivo
1989 – Sonríe
1989 – Roberto Carlos («Amazônia»)
1990 – Pájaro herido
1990 – Roberto Carlos («Super Herói»)
1991 – Súper héroe
1991 – Roberto Carlos («Todas as Manhãs»)
1992 – Roberto Carlos («Você É Minha»)
1993 – Mujer pequeña
1993 – Roberto Carlos («O Velho Caminhoneiro»)
1994 – Roberto Carlos («Alô»)
1995 – Roberto Carlos («Amigo Não Chore Por Ela»)
1996 – Roberto Carlos («Mulher de 40»)
1997 – Canciones que amo
1998 – Roberto Carlos («Meu Menino Jesus»)
1999 – Mensagens
1999 – Grandes Sucessos
1999 – 30 grandes canciones
2000 – Amor Sem Límite
2001 – Acústico
2002 – Ao Vivo («Seres Humanos»)
2003 – Pra Sempre
2004 – Pra Sempre Ao Vivo No Pacaembu
2005 – Roberto Carlos («Promessa»)
2006 – Duetos
2007 – Roberto Carlos en vivo (CD+DVD) (recital Grabado en Miami en mayo de 2007)
2008 – Roberto Carlos e Caetano Veloso e a música de Tom Jobim (recital grabado en São Paulo en conmemoración de 50 años de la Bossa Nova)
2009 – Elas Cantam Roberto Carlos (grabado en vivo con artistas brasileños el 26 de mayo de 2009 en el Teatro Municipal de São Paulo)
2010 – Emoções Sertanejas (colaboraciones con cantantes sertanejos)
2011 – Roberto Carlos Em Jerusalém (en vivo grabado en Jerusalem
2012 – Esse Cara Sou Eu (álbumes de inéditas con 4 canciones)
2013 – Remix
2014 – 40 Anhos Juntos
2014 – Ese tipo soy yo
2015 – Primera Fila (Abbey Road)
2016 – Chegaste (sencillo)
2017 – Sereia
2018 – Regreso (sencillo)
2018 – Amor sin límite (en español)
2019 – Especial Alem do orizonte