Тони Робер-Флёри был сыном художника Жозефа Николя Робер-Флёри. Учился живописи у Леона Конье. Позднее по рекомендации Конье работает в мастерской художника-академиста Поля Делароша. Как и оба его учителя — Конье и Деларош — Робер-Флёри в своём творчестве предпочитает историческую тематику. У Делароша художник подружился с другими его учениками: Гюставом Буланже и Луи Галле.
Кроме исторических полотен Т.Робер-Флёри писал также портреты, создавал произведения жанровой живописи. Имел много учеников, и среди них русскую художницу М. К. Башкирцеву.