Az egyebek között A Keresztapából és az Apokalipszis most című filmekből ismert Duvall halálhírét felesége, Luciana Duvall jelentette be a Facebookon. „Tegnap búcsút vettünk szeretett férjemtől, kedves barátomtól és korunk egyik legnagyobb színészétől" – írta. „Bob békésen, szeretettel és vigasszal körülvéve hunyt el otthonában. A világ számára ő egy Oscar-díjas színész, rendező és történetmondó volt. Nekem ő egyszerűen a mindenem volt" - tette hozzá.

„Mesterségéhez fűződő szenvedélyét csak a karakterek iránti mély szeretete, egy finom étel, illetve a társaság iránti rajongása múlta felül. Bob minden egyes szerepében mindent megadott az általa játszott karaktereknek és az általuk képviselt emberi lélek valóságának. Ezzel mindannyiunknak maradandó és felejthetetlen emlékeket hagyott hátra. Köszönjük, hogy évekig támogatták Bobot, és hogy megadták nekünk ezt az időt és a magánszférát, hogy megünnepeljük az általa hátrahagyott emlékeket" - fogalmazott tovább Luciana Duvall bejegyzésében.

Duvall az 1963-as klasszikus, a Ne bántsátok a feketerigót! című filmben debütált.

Több mint 70 filmben játszott, a legkülönbözőbb műfajokban, mint A félszemű seriff, a M.A.S.H., A Keresztapa I-II., a Hálózat, A hétszázalékos megoldás, A sas leszáll, a Gyónás gyilkosság után, az Őstehetség, a Baljós színek, a Mint a villám, a Rózsa és tövis, az Összeomlás, a Hemingway és én, a Geronimo és a Lapzárta című filmekben.

1983-ban a legjobb alakításért járó Oscar-díjat nyerte el Az Úr kegyelméből című filmért, Golden Globe-díjat kapott a Sztálin című amerikai-magyar koprodukcióban készült film címszerepéért, Obie-díjat a Pillantás a hídról főhőseként. Oscarra jelölték olyan filmekért, mint A Keresztapa, az Apokalipszis most, Az apostol (melynek írója és rendezője is volt) és a Zavaros vizeken című produkciókért.

További sikeres filmjei a Deep Impact, A csodabogár, a Pengeélen, a Démoni csapda, a Szóbeszéd, a Testvérek között, a Köszönjük, hogy rágyújtott!, Szerencse dolga. 2014-ben megkapta a legjobb férfi szereplőnek járó Hollywood Filmdíjat. Ugyanebben az évben A bíró című filmdrámában egy nyakas, kiállhatatlan, öreg bírót alakít, aki nagyon beteg, ráadásul gyilkossággal gyanúsítják. Duvallt az alakításáért Oscar- és Golden Globe-díjra is jelölték a legjobb férfi mellékszereplő kategóriában. Egyik utolsó filmszerepe a 2022-ben készült Halványkék szemek című krimiben volt Scott Cooper rendezésében.