Seu pai, jornalista renomado, fundou os jornais A Noite, em 1911, e O Globo, em 1925. Em 21 de agosto de 1925, pouco tempo depois do lançamento do jornal, Irineu Marinho faleceu. Roberto Marinho havia acompanhado todo o processo de fundação de O Globo como secretário de seu pai, mas, aos 21 anos, se considerava pouco experiente para assumir a direção do jornal. Após uma consulta familiar, a viúva Francisca Marinho propôs que o jornalista Eurycles de Mattos ocupasse o cargo de diretor-redator-chefe, tendo Roberto Marinho como seu secretário. Nos anos seguintes, Roberto Marinho se empenhou em aprender, da oficina à administração, detalhes da complexa engrenagem do jornal.

Em 1931, com o falecimento de Eurycles de Mattos, Roberto Marinho, então com 26 anos, assumiu o cargo de diretor-redator-chefe do jornal O Globo. Naquele momento, já tinha o domínio completo do ofício jornalístico. E passaria a contar com a colaboração de seus irmãos, Ricardo e Rogério.

Jornal vespertino, inicialmente, com diversas tiragens ao longo do dia, O Globo funcionou em um prédio no Largo da Carioca até 1954, quando oficina e redação foram transferidas para a Rua Irineu Marinho. Ao longo dos anos, o jornal tornou-se matutino. As instalações foram sendo ampliadas e modernizadas. Em 1999, O Globo inaugurou, em Duque de Caxias, o mais moderno parque gráfico da América Latina. No início de 2017, foi inaugurada a nova sede na Rua Marques de Pombal, integrando as redações dos jornais O Globo, Extra, Valor e da Editora Globo.

O jornal O Globo foi o ponto de partida para o conjunto de empresas que formam o Grupo Globo. Em 1944, Roberto Marinho inaugurou a Rádio Globo do Rio de Janeiro, com foco principal no jornalismo. Com o tempo, foi adquirindo outras emissoras e formou o Sistema Globo de Rádio, do qual faz parte a CBN (Central Brasileira de Notícias), rede de emissoras all news 24 horas no ar.

Sempre atento às novidades no ramo das comunicações, Roberto Marinho inaugurou, em 26 de abril de 1965, a TV Globo, Canal 4, no Rio de Janeiro. Em poucos anos, a emissora daria origem à Rede Globo de Televisão: no ano seguinte foi inaugurada a TV Globo São Paulo; em 1968, a TV Globo Belo Horizonte; e no início da década de 1970, emissoras em Recife e Brasília. Com cinco emissoras próprias e 115 afiliadas, a Globo chega atualmente a 99% do território nacional, atingindo mais de 5.000 municípios. A programação também está disponível na plataforma globoplay.

Para manter a produção e a qualidade da programação, Roberto Marinho investiu na criação dos Estúdios Globo (anteriormente chamado de Projac), inaugurado em 1995. É o maior complexo de produção de conteúdo da América Latina. Em 2019, com a inauguração do Módulo de Gravação 4 (MG4), os Estúdios Globo passaram a ocupar uma área de 1,73 milhão de metros quadrados, com 13 estúdios de gravação, cidades cenográficas, centros de pós-produção, fábrica de cenários e outras instalações.

Desde a década de 1930 Roberto Marinho manifestava interesse no ramo da publicação de revistas em quadrinhos e de variedades e, em 1952, fundou a Rio Gráfica e Editora. Anos depois, quando adquiriu a marca Editora Globo, passou também a editar livros, além de revistas de expressão nacional.

Em 1991, Roberto Marinho lançou a Globosat, dedicada à produção de conteúdo para canais de TV por assinatura, tais como GNT e Multishow, Telecine, GloboNews e SporTV, entre outros. Os canais, atualmente sob a marca Globo, estão disponíveis no globoplay e em serviços por assinatura. Atento às novas tecnologias no ramo das comunicações, o jornalista investiu também na internet. Em 1999, o Grupo Globo lançou a globo.com, provedora de serviços tecnológicos e das plataformas digitais para as empresas do Grupo Globo.

O empresário também entrou no ramo da indústria fonográfica através da Som Livre, produtora e distribuidora de conteúdo musical criada em 1969. Lançou, ainda, a Globo Filmes, voltada para coproduções cinematográficas, e a Globo Internacional, empresa exportadora de produção audiovisual brasileira para mais de 100 países.

Desde a década de 1940, Roberto Marinho projetou-se como personalidade nacional, e sua participação nos diversos setores da vida do país rendeu-lhe homenagens e prêmios nacionais e internacionais, dentre os quais as medalhas da Ordem do Rio Branco e da Legião de Honra. Recebeu o título de doutor honoris causa pela Universidade de Brasília, pela Universidade Federal de Uberlândia, pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte e pela Universidade Gama Filho. Em 1993, foi eleito para a Academia Brasileira de Letras, ocupando a cadeira de número 39.

Sua projeção também alcançou o cenário internacional: em 1983, recebeu um dos mais prestigiosos prêmios da televisão mundial, o Emmy, na categoria Personalidade do Ano em Televisão, concedido pela Academia Nacional de Televisão, Artes e Ciências dos Estados Unidos.

Além de sua atuação como jornalista e empresário, seu compromisso com a sociedade brasileira se manifestava nas inúmeras ações de responsabilidade social promovidas, desde 1961, pelas empresas Globo. São exemplos desse compromisso projetos como Ajude uma Criança a Estudar, Criança Esperança, Quem Lê Jornal Sabe Mais, Projeto Aquarius, Amigos da Escola e Ação Global.

Sua dedicação à educação e à cultura se manifestou, sobretudo, através da Fundação Roberto Marinho. Criada em 1977, a Fundação, uma entidade privada sem fins lucrativos, realizou inúmeros projetos de educação, preservação do patrimônio cultural e ambiental, além da produção de programas educativos como Telecurso, Globo Ciência e Globo Ecologia. Em parceria com empresas e instituições privadas, a Fundação viabilizou o Canal Futura – a primeira TV educativa totalmente financiada pela iniciativa privada.

Apaixonado pelas artes, Roberto Marinho iniciou, na década de 1930, sua importante coleção, que viria a reunir mais de 600 obras de artistas como Portinari, Di Cavalcanti, Tarsila do Amaral, José Pancetti, Guignard, Djanira e Lasar Segall. Atualmente, a coleção pode ser vista pelo público na Casa Roberto Marinho, que funciona no bairro do Cosme Velho, onde o jornalista morou a maior parte da sua vida.

Seu outro grande interesse eram os esportes. Foi campeão de hipismo por seis anos consecutivos e, em 1945, chegou a bater o recorde brasileiro no salto em altura. Em 1974, aos 71 anos, sofreu um acidente quando montava a cavalo. Voltou a competir quatro meses depois e venceu a prova General Lindolpho Ferraz. Tornou a acidentar-se em 1978. Os acidentes e a idade já avançada tiraram o jornalista das competições, mas sua paixão pelos cavalos permaneceu viva em forma de patrocínios de provas. A caça submarina foi outro esporte ao qual se dedicou a partir dos anos 1950 e que praticou regularmente até os 80 anos.