Roberto Marchetti studia e si forma ad Ancona, città natale, attraverso diversi laboratori e seminari prima di diplomarsi alla Scuola di Teatro del Teatro Stabile delle Marche. Con lo Stabile cominciano le prime produzioni che lo porteranno poi a solcare i palchi di numerosi teatri non solo marchigiani. Attore di tragedia e commedia, firma anche la regia di alcuni spettacoli.
Nel frattempo incontra il cinema, affiancando Scamarcio in Prova a volare; quindi parte alla volta di San Francisco, ospite del Festival del Cinema Indipendente come protagonista del cortometraggio Io il mare non lo sento. Altri lavori cinematografici lo portano anche in New Moon secondo capitolo della saga di Twilight di recente uscita.
Per la fiction esordisce in Piper e ultimamente in Un medico in famiglia 6, al fianco di Scarpati e Dighero.
Esplora anche il doppiaggio prestando la voce a diversi attori di film e serie internazionali; la sua voce è anche nello speakeraggio radiofonico e pubblicitario, oltre che per documentari e audioguide.
Ultimamente è molto impegnato anche in veste di presentatore di concerti ed eventi culturali in genere.