Sự nghiệp ăm nhạc của Robin Gibb bắt đầu khi ông cùng anh em là Barry và Maurice lập ban nhạc Bee Gees vào năm 1958. Thế nhưng mãi tới 1967 họ mới có bài hát lọt vào danh sách hit đầu tiên, tựa đề New York Mining Disaster 1941. Sau đó Bee Gees trở thành một trong các ban nhạc thành công nhất mọi thời đại.

Bài hit thứ hai – To Love Somebody, do Robin Gibb đồng sáng tác – trở thành sự kiện âm nhạc và đã được hàng trăm ca sỹ thể hiện.

Khi Bee Gees chuyển từ nhạc pop sang nhạc disco, họ đã thực hiện các bài hát gắn liền với tên tuổi của họ, như How Deep is Your Love, Stayin’ Alive and Night Fever. Tổng cộng Bee Gees bán hơn 200 triệu đĩa nhạc trên toàn cầu.

Cho tới những năm 1990, Bee Gees vẫn còn là một trong các ban nhạc nổi tiếng thế giới. Ba anh em được vinh danh với giải thưởng cống hiến tại Brit Awards 1997.

Sau khi ban nhạc giải tán vì cái chết của Maurice Gibb, Robin Gibb tiếp tục sự nghiệp đơn ca nhưng âm nhạc của ông được ưa chuộng ở châu Âu hơn là tại Anh hay Mỹ. Ông đã đồng sáng tác nhiều bài hát nổi tiếng cho các ca sỹ khác, như Barbra Streisand và Diana Ross.

Sức khỏe của Robin Gibb sa sút nhiều năm nay. Năm 2010, ông đã phải hủy nhiều buổi diễn vì đau bụng và phải phẫu thuật vì tắc ruột. Năm 2011, Gibb bị chẩn đoán ung thư ruột và gan.