Nato in Virginia da padre avvocato e madre insegnante, studia presso la Santa Monica High School. Ha un fratello, Chad Lowe, anch'egli attore. Esordisce come attore bambino nella serie televisiva A New Kind of Family (1979-1980), inedita in Italia.[1] L'anno della sua affermazione è il 1983: Lowe ottiene la sua prima candidatura al Golden Globe per il film-tv Thursday's Child, e debutta sul grande schermo con Class, seguito da I ragazzi della 56ª strada, dove interpreta il personaggio di Sodapop, che resta uno dei suoi ruoli più famosi. Grazie alla popolarità acquisita negli anni ottanta con film come St. Elmo's Fire (1985), A proposito della notte scorsa... (1986) e Square Dance - Ritorno a casa (1987) (per cui ottiene una seconda candidatura al Golden Globe) viene inserito nel cosiddetto Brat Pack.[2]
Nel 1988 la carriera di Lowe deve affrontare una dura prova: è infatti travolto dallo scandalo, dopo che viene alla ribalta un sex tape che lo vede coinvolto in scene di sesso con due donne (di cui una minorenne), il tutto filmato la sera prima della convention del Partito Democratico a cui Lowe partecipa in sostegno di Michael Dukakis.[3][4][5] Nel 1990 recita assieme a James Spader in Cattive compagnie, ma negli anni seguenti fa molta fatica a ricostruirsi una carriera; partecipa a molti film minori, e occasionalmente ottiene piccoli ruoli in grandi produzioni come Contact (1997) e Austin Powers - La spia che ci provava (1999).
I Simpson (The Simpsons) - serie TV, episodio 34x20 (2023)
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Rob Lowe è stato doppiato da:
Francesco Prando in Thank You for Smoking, West Wing - Tutti gli uomini del Presidente, Le scarpette di Maggie, Salem's Lot, Beach Girls - Tutto in un'estate, Il caso Jennifer Corbin, I Griffin[6], Chi ti credi di essere?, Brothers & Sisters - Segreti di famiglia, Parks and Recreation, Killing Kennedy, The Bad Seed, Dietro i candelabri, The Grinder, Monster Truks, Code Black, The Orville, Un safari per Natale, 9-1-1: Lone Star, Unstable
Sandro Acerbo in Oxford University, A proposito della notte scorsa, Austin Powers: La spia che ci provava, L'ombra dello scorpione, Un giorno perfetto, Il primo dei bugiardi, Drew Peterson - L'amore fa impazzire, Sex Tape - Finiti in rete, The Interview
Massimo Rossi in Class, Masquerade, L'ombra del nemico,
Fabio Boccanera in I ragazzi della 56ª strada, Proximity - Doppia fuga, Californication
Riccardo Rossi in Hotel New Hampshire, Jiminy Glick in Lalawood, Perfect Strangers - Tutti i numeri dell'amore