Robert Agnew urodził się 4 czerwca 1899 roku w Dayton w stanie Kentucky w Stanach Zjednoczonych. Był amerykańskim aktorem filmowym okresu kina niemego, znanym przede wszystkim jako odtwórca ról młodych bohaterów romantycznych i tzw. „clean-cut American boy”.
Karierę rozpoczął w drugiej dekadzie XX wieku, początkowo występując w produkcjach wytwórni Vitagraph. Dzięki młodzieńczej aparycji i naturalnemu stylowi gry szybko awansował do ról pierwszoplanowych. W latach 20. stał się jednym z rozpoznawalnych amantów młodego pokolenia, często obsadzanym jako partner największych gwiazd epoki. Występował u boku takich aktorek jak Norma Shearer w „The Flapper” (1920), Clara Bow w „Wine” (1924) czy Joan Crawford, co świadczyło o jego ugruntowanej pozycji w hollywoodzkim systemie gwiazd.
Do ważniejszych produkcji z jego udziałem należą „The Man Who Played God” (1922), „The Famous Mrs. Fair” (1923) oraz „7th Heaven” (1927), gdzie pojawił się w jednej z ról drugoplanowych w nagrodzonym Oscarem filmie Franka Borzage’a. Jego ekranowy wizerunek opierał się na postaci uprzejmego, dobrze wychowanego młodzieńca, co czyniło go popularnym wśród widowni lat 20.
Wraz z nadejściem kina dźwiękowego jego kariera zaczęła tracić na znaczeniu. Zmiana preferencji publiczności i pojawienie się bardziej wyrazistych, „twardszych” typów ekranowych sprawiły, że jego dotychczasowy wizerunek przestał odpowiadać nowym realiom przemysłu filmowego. Ostatecznie zakończył działalność aktorską w pierwszej połowie lat 30.
Po wycofaniu się z kina przeniósł się do Palm Springs w Kalifornii, gdzie zajął się działalnością w branży nieruchomości, osiągając w niej stabilną pozycję i zapewniając sobie spokojne życie poza Hollywood.
Zmarł 8 listopada 1983 roku w Palm Springs w stanie Kalifornia w Stanach Zjednoczonych na skutek niewydolności nerek. Został pochowany na cmentarzu Desert Memorial Park w Cathedral City w Kalifornii.
Był jednym z charakterystycznych przedstawicieli młodego pokolenia aktorów kina niemego, którego kariera odzwierciedlała zmiany zachodzące w Hollywood na przełomie lat 20. i 30. XX wieku. Występy u boku największych gwiazd epoki oraz udział w znaczących produkcjach potwierdzają jego miejsce w historii wczesnego kina amerykańskiego.