Robin Jessica Tunney, 19 Haziran 1972 tarihinde Chicago, Illinois, ABD'de dünyaya gelmiştir. Babası araba satıcısı, annesi barmen olan İrlanda kökenli Katolik bir ailenin kızıdır. Chicago Academy for the Arts'da sanat eğitimi aldıktan sonra oyunculuk kariyerini ilerletmek amacıyla 18 yaşında Los Angeles'a taşındı. Kariyerinin başlarında "Law & Order" gibi dizilerde ve "Encino Man" (1992) gibi filmlerde küçük roller üstlendi. Ancak ilk dikkat çekici performansını, intihar eğilimli bir genci canlandırdığı ve rolü uğruna saçlarını tamamen kazıttığı kült gençlik filmi "Empire Records" (1995) ile sergiledi. Tunney'i asıl şöhrete kavuşturan ve geniş kitlelerce tanınmasını sağlayan yapım, 1996 yapımı doğaüstü korku filmi "The Craft" oldu. Fairuza Balk, Neve Campbell ve Rachel True ile başrolü paylaştığı bu filmde, yeni geldiği okulda bir cadı grubuna katılan Sarah Bailey karakterini canlandırdı ve film zamanla büyük bir kült takipçi kitlesi kazandı. Sanatsal açıdan en büyük başarısını ise 1997 yapımı bağımsız film "Niagara, Niagara" ile elde etti. Tourette sendromlu bir kadını canlandırdığı bu zorlu performansı, ona Venedik Film Festivali'nde En İyi Kadın Oyuncu dalında Volpi Kupası'nı kazandırdı. 90'ların sonunda aksiyon ve gerilim türüne yönelerek, Arnold Schwarzenegger ile "Şeytanın Günü" (End of Days) (1999) ve Chris O'Donnell ile macera gerilimi "Dikey Limit" (Vertical Limit) (2000) gibi yüksek bütçeli Hollywood yapımlarında başrol oynadı. 2000'li yıllarda kariyerinde televizyon dünyasına ağırlık veren Tunney, dünya çapında fenomen haline gelen "Prison Break" (2005-2006) dizisinin ilk sezonunda, Lincoln Burrows'un masumiyetini kanıtlamaya çalışan avukat Veronica Donovan karakteriyle hafızalara kazındı. Ancak televizyon tarihindeki en uzun soluklu ve ikonik rolü, 2008 yılında başlayan "The Mentalist" dizisiyle geldi. Yedi sezon boyunca (2008-2015), Simon Baker'ın canlandırdığı Patrick Jane karakteriyle karmaşık ama güçlü bir ortaklık kuran CBI Ajanı Teresa Lisbon'a hayat verdi. Bu rol, onun uluslararası bilinirliğini zirveye taşıdı. Sonraki yıllarda hukuk draması "The Fix" (2019) gibi yapımlarda başrol oynayan oyuncu, ayrıca profesyonel poker turnuvalarına katılmasıyla da tanınmaktadır.