Pendant la guerre, il est contraint aux Services de Travail Obligatoire par les Nazis, une activité qu'il voit comme une vacance et qui lui donne le temps de se rendre au cinéma et à l'opéra durant l’occupation de la France par les troups d'Hitler.
Il sera chargé de mission à l'Institut National de la Statistique à Paris, puis ingénieur à partir de 1949 à l'Institut des fruits et agrumes coloniaux, au Maroc, en Guinée française, à la Martinique et à la Guadeloupe jusqu'en 1951.
En 1955, il lance Le Voyeur, l'histoire d'un vendeur de montre qui a 6 heures pour écouler ses 89 montres sur son île de naissance et de ses diverses rencontres. Le livre est accueilli dans la controverse, certains aiment, d'autres détestent profondemment. Il rafle tout de même le Prix des Critiques cette année-là.
Avec la publication de La Jalousie en 1957, on colle à Robbe-Grillet l'étiquette du "pape du nouveau-roman". Le livre revisite le schéma du triangle amoureux sans explications sur les motifs, les intentions, les sentiments, le ressenti des personnages. Le livre est un succès et attire l'attention du cinéaste Alain Resnais. Celui-ci l'engagera pour qu'il écrive le scénario de son somptueux film L'Année Dernière à Marienbad. Robbe-Grillet publiera le mystérieux Dans Un Labyrinthe en 1959, dont l'univers ne sera pas non plus étranger au film de Resnais.
Installé dans le Calvados au Mesnil-au-Grain, à partir de 1963, il y écrit la plupart de ses livres et consacre sa formation d'agronome au parc du château du XVIIe siècle.
En 1966, il réalisera une co-production franco-belge. Les films qu'il réalise ensuite oscillent entre érotisme et sado-masochisme. Robbe-Grillet ne cachera jamais être un adepte du sado-masochisme, tout comme sa femme Catherine Robbe-Grillet (nom d'auteure Jeanne De Berg). Cette année-là, il est membre pour les deux prochaines années du Haut comité pour la défense et l´expansion de la langue française. Il réalise deux autres films, une co-production Franco-Tchécoslovaque encore avec Trintignant suivie de L'Eden et Après. Il écrit aussi en 1970 Projet Pour Une Révolution à New York.
Il offre pour le cinéma N. a pris les Dés.
Nul n'est prophète en son pays et Robbe-Grillet est davantage apprécié en Amérique qu'en France. Les États-Unis lui offre des postes de professeur. Il y enseignera de 1972 à 1997 à l'Université de New York et à l’Université Washington à Saint-Louis.
En 1974, il offre au cinéma Glissements Progressifs du Plaisir et Le Jeu Avec Le Feu. L'année suivante c'est Topologie d'une Cité Fantôme qui est lancé en livre, une métaphore de l'écriture en soi et en 1978 le très peu grand public Souvenirs du Triangle d'Or.
En 1981, l'insoutenable Djinn. Le livre est écrit en utilisant un procédé de grammaire progressive à la demande d'une proffesseure de l'Université de Californie. Chaque chapitre s’occupe d’un élément spécifique de la grammaire française, qui devient de plus en plus difficile au fil de la lecture. Les 5 premiers chapitres sont écrits au présent à la première personne. Le 6ème chapitre est écrit à moitié au passé à la 3e personne et à moitié au présent à la première personne. Le 8ème chapitre est écrit à la première personne, mais le narrateur n’est plus le même devenant une narratrice féminine (probablement Djinn).
Deux ans plus tard, Robbe-Grillet offre fantasme et Magritte avec l'énigmatique Gabrielle Lazure.
En 1985, Robbe-Grillet y va d'une écriture moins "difficile" avec une fiction à caractère autobiographique. Trois ans plus tard, il continue dans la même veine avec Angélique, ou, l'Enchantement. Les Derniers Jours de Corinthe conclue la trilogie en 1994. Il tourne avec Fred Ward et Arielle Dombasle en 1995.
Élu à l'Académie Française, il refuse l'habit vert qu'il considère dépassé et refuse encore plus qu'on révise son discours d'investiture. Il meurt d'une crise cardiaque avant que le tout ne se règle dans la nuit du 17 au 18 février 2008 et ne siègera jamais à l'Académie. Il avait alors 85 ans.
Il avait aussi adapté Les Gommes au ciné, La Jalousie pour la télé, fait le scénariste pour Raoul Servais et Michael Mills en plus de faire l'acteur pour Resnais et Ruiz.
Il aurait eu 91 ans, dimanche qui s'en vient.