Duvall merupakan anak dari pasangan Mildred Virginia, seorang aktris amatiran, dan William Howard Duvall. Duvall hidup dalam keluarga militer yang hidupnya berpindah-pindah dari base militer yang satu ke base militer yang lain. Ia bersekolah di Severn School di Severna Park, Maryland dan The Principia di St. Louis, Missouri dan lulus pada tahun 1953 dari Principia College di Elsah, Illinois. Ia mengikuti wajib militer pada 19 Agustus 1953 hingga 20 Agustus 1954.
Setelah meyelesaikan wajib milternya, Duvall belajar akting di Neighborhood Playhouse School of Theatre di New York. Ia juga pernah bekerja sebagai penjaga kantor pos sambil meraih cita-citanya untuk menjadi seorang aktor.
Ia mulai muncul dalam teater pada akhir tahun 1950-an, yang kemudian dilanjutkan dengan peran kecil di televisi dan film pada awal tahun 1960-an dalam produksi TO KILL A MOCKINGBIRD (1962) dan CAPTAIN NEWMAN, M.D. (1963). Ia mulai menapak ke arah karir yang lebih baik dengan mendapat peran yang lebih besar pada awal tahun 1970-an dengan film MASH (1970) dan THX 1138 (1971). Kemudian diikuti dengan sebuah serial TV yang meraih sukses: THE GODFATHER (1976), THE GODFATHER PART 2 (1974), NETWORK (1976), THE GREAT SANTINI (1979), APOCALYPSE NOW (1979), dan TRUE CONFESSIONS (1981).
Sejak saat itu, Duvall meneruskan akting dalam layar lebar maupun TV dengan banyak produksi seperti TENDER MERCIES (1983), THE NATURAL (1984), COLORS (1988), LONESOME DOVE (1989), STALIN (1992), THE MAN WHO CAPTURED EICHMANN (1996), A CIVIL ACTION (1998), GODS AND GENERALS (2003), dan BROKEN TRAIL (2006).
Film
1994 THE PAPER
1995 SOMETHING TO TALK ABOUT
1995 THE STARS FELL ON HENRIETTA
1995 THE SCARLET LETTER
1996 SLING BLADE
1996 THE MAN WHO CAPTURED EICHMANN
1996 A FAMILY THING
1996 PHENOMENON
1997 THE APOSTLE
1998 THE GINGERBREAD MAN
1998 A CIVIL ACTION
1998 DEEP IMPACT
1998 SATURDAY NIGHT LIVE
2000 GONE IN 60 SECONDS
2000 THE 6TH DAY
2000 A SHOT AT GLORY
2002 JOHN Q AND ASSASSINATION TANGO
2003 GODS AND GENERALS
2003 SECONDHAND LIONS
2003 OPEN RANGE
2005 AMERICAN EXPERIENCE
2005 KICKING & SCREAMING
2005 THANK YOU FOR SMOKING
2006 BROKEN TRAIL
2007 LUCKY YOU
2007 WE OWN THE NIGHT
2008 FOUR CHRISTMASES
2009 CRAZY HEART
2010 GET LOW
2011 THE MAN WHO KILLED DON QUIXOTE
Academy Awards
1998 Nominasi Best Supporting Actor
1997 Nominasi Best Leading Actor
1983 Pemenang Best Leading Actor
1980 Nominasi Best Leading Actor
1979 Nominasi Best Supporting Actor
1972 Nominasi Best Supporting Actor
Oleh: Dharu Rida Kresna Wati