Débute à l'écran en 1981 dans le rôle de Ralph dans Les eaux profondes de Michel Deville, fût célèbre par le rôle de Gérard dans L'invitation au voyage et aux côtés de Jacques Perrin dans Les Quarantièmes rugissants et par son Raymond dans Coup des foudre de Diane Kurys, Robin Renucci est en 1983 aux côtés de Francois Cluzet la vedette dans Vive la sociale. Autres grands rôles dans Train d'enfer (1984), dans La Baston (1985). Son rôle le plus célèbre dans les années 80 est celui de Roland Wolf dans Masques, de Claude Chabrol, aux côtés de Philippe Noiret. Jean-Daniel Verhaeghe lui engage pour la Duchesse de Langeais. En 2003 il joue le rôle de Bart avec Michel Serrault dans le Furet de Jean-Pierre Mocky.