Robert Earl Wise lahir pada 10 September 1914 di Winchester, Indiana. Ia merupakan anak bungsu dari tiga bersaudara dari pasangan Olive R. (Longenecker) dan Earl Waldo Wise, yang bekerja sebagai pengepak daging. Kedua orang tuanya berasal dari keturunan Pennsylvania Dutch (Jerman).

Pada usia 19 tahun, Wise mulai menjajaki dunia perfilman melalui pekerjaan aneh di RKO Radio Pictures. Kemampuannya dalam suara efek mendapat perhatian dan menjadikannya protégé di studio tersebut. Sekitar tahun 1941, Orson Welles membutuhkan editor untuk film Citizen Kane, dan Wise membuat karya yang mengesankan.

Welles sangat menyukai hasil kerja Wise dan ide-idenya. Wise mulai berkarir sebagai sutradara dengan beberapa film B-movie, namun cepat mendapatkan pengakuan dan membuat banyak film klasik. Karyanya dikenal dengan komposisi gambar yang cermat dan editing yang ketat.

Film terakhirnya, Rooftops (1989), membuktikan bahwa Wise masih mampu mengendalikan kemampuan menyutradarai di usia 80-an. Ia terkenal karena keahliannya dalam penyutradaraan yang penuh ketelitian, pace yang stabil, dan visual yang menawan.

Robert Wise meninggal karena gagal jantung pada 14 September 2005, hanya empat hari setelah ulang tahunnya yang ke-91. Kontribusinya di dunia perfilman tetap dikenang sebagai salah satu yang terbaik di industri ini.