Morley erhöll sin skolutbildning i Storbritannien, Tyskland, Frankrike och Italien och det var tänkt att han skulle göra karriär som diplomat, men istället valde han teaterbanan och skrev in sig vid RADA-Royal Academy of Dramatic Art.
Han gjorde scendebut i London 1929 och uppträdde på Broadway 1938. Morley gjorde en minnesvärd filmdebut samma år i rollen som en svagsint Ludvig XVI i Marie Antoinette, en roll för vilken han erhöll en Oscarsnominering.
Robert Morley hade sedan en rad framgångsrika biroller i såväl brittiska som amerikanska filmer.