Robert Duvall hat bei Filmen wie "Angelo, My Love", "The Apostle", "Assassination Tango" und "Wild Horses" Regie geführt. 1992 schuf der preisgekrönte Schauspieler seine eigene Produktion Firma Butchers Run Films, um sich mehr an allen Aspekten seiner Filme zu beteiligen.
Duvall schrieb und inszenierte 1983 den Film "Angelo, My Love" über eine Gruppe von Zigeunern in New York. Duvall besetzte echte Zigeuner, die sich selbst spielten, nachdem er einen straßenschlauen Jungen namens Angelo getroffen hatte. Duvall schrieb 1997 auch, führte Regie und spielte in dem Film „The Apostle“ mit. Duvall erhielt eine Oscar-Nominierung als Bester Hauptdarsteller für seine Darstellung als evangelischer Prediger.
Duvall erforschte seine persönliche Leidenschaft für das Tangotanzen, als er 2002 den Thriller „Assassination Tango“ schrieb, produzierte und inszenierte. Duvall führte auch Regie und spielte 2015 in dem Melodram „Wild Horses“ über einen schroffen und alternden Rancher aus Texas, der versuchte, sein Anwesen unter seinen drei Söhnen aufzuteilen.
Duvall hat in einigen der beliebtesten Filme aller Zeiten mitgewirkt, darunter "To Kill a Mockingbird", "The Godfather", "True Grit" und "Apocalypse Now". Er hat auch in Fernsehserien wie "The Twilight Zone" und "MASH" und der Miniserie "Lonesome Dove" mitgewirkt. Bis 2015 hat Duvall sieben Oscar-Nominierungen und einen Sieg für den Film „Tender Mercies“ erhalten. 2005 überreichte Präsident George W. Bush Duvall die National Medal of Arts.