Robin rejoint le groupe de Rod Stewart en février 1981 avec à ses côtés Jim Cregan (guitare), Wally Stocker (guitare), Jay Davis (basse), Tony Brock (batterie) et Jimmy Zavala (Saxophone). Il succède à Billy Peek.
Dès le mois de mai, il partira en tournée au Moyen Orient, en traversant le Japon, s'arrêtant à HongKong et à Bangkok.
La tournée terminée, Robin participera alors à l'enregistrement, au studio " The Record Plant " de Los Angeles, à l'album "Tonight I'm Yours" qui sort en octobre 1981.
Le single " Tonight I'm Yours " se classera dans le top 10 anglais durant 3 ans et le titre "Young Turks " devient un véritable tube se hissant dans le Top 5 américain et dans le Top 10 anglais.
Signalons la présence du titre " Never Give Up On A Dream " dédié à Terry Fox, qui courra 3339 miles pour le Marathon du Coeur avec une prothèse de la jambe ; il meurt en 1981, année de sortie de l'album.
Cette année marquera également une nouvelle tournée pour Robin, intitulée " Le grand tour of America & Canada ".
Du 11 novembre 1981 à Greensboro (Etats-Unis) au 15 février 1982 à Montréla (Canada), Robin se produira 42 fois dans 24 villes différentes.
Fait exceptionel, le concert en direct du Los Angeles Forum donné le 15 décembre est retransmis par satellite à travers le monde entier. Près de 60 millions de téléspectateurs assisteront à ce grand moment.
Le 2ème album sur lequel participe Robin, " Absolutely Live ", sort dès 1982 et regroupe les plus grands tubes de Rod Stewart des 20 dernières années tels que " Hot Legs ", " Maggie May ", " Stay with me " (avec la participation de Kim Carnes et Tina Turner).
En 1983, Robin retrouve le studio " The Record Plant " de Los Angeles pour l'enregistrement de " Body Wishes " ; il co-écrit avec Rod Stewart, Jim Cregan et Kevin Savigar, 3 titres de cet album : " Dancin' Alone ", " Body Wishes " et " Sweet Surrender ".
L'album sort le 10 juin 1983 ; Le single " Baby Jane " extrait de l'album deviendra n°1 en Angleterre et en Allemagne. " Sweet Surrender ", co-écrit par Robin fera également son entrée dans le top 50 à la 23ème place.
Parallèlement, le groupe entame une nouvelle tournée à travers toute l'Europe, en Israël et en Afrique du Sud.
Le coup d'envoi du " World Tour 83 " est donné le 25 mai 1983 au Luxembourg. Le groupe se produira 39 soirs, dans 27 villes différentes et traverseront 15 pays. La tournée s'achève le 07 août 1983 à Sun City en Afrique du Sud.
Le 18 juin 1984 marque la sortie de " Camouflage " enregistré au Lion Share Studios de Los Angeles avec la participation de Jeff Beck sur 3 des titres dont le single " Infatuation " (6ème aux Etats-Unis). L'album se classera 8ème en Angleterre (certifié Argent le 27 juin) et 18ème aux Etats-Unis (certifié Or le 12 août).
Une nouvelle tournée s'organise.
Du 3 juillet 1984 à Reno (USA) au 03 mars 1985 à Sun City (Afrique du Sud), le " Tour 84 - 85 ", c'est 68 concerts donnés aux Etats-Unis, 9 au Canada, 8 au Japon, 8 en Afrique du Sud et 2 au Brésil dans le cadre du Festival de Rio (200 000 personnes y assisteront chaque soir).
Le 07 décembre 1985, un concert unique est donné à Tampa aux Etats-Unis.
Mieux connu aux Etats-Unis sous le nom de " Rod Stewart ", l'album " Every beat of my heart " marque une nouvelle session d'enregistrement pour Robin. Sorti le 25 juin 1986, l'album est enregistré dans pas moins de 5 studios différents : " One on One Studios ", " Can Am Recorder ", " The Village Recorder ", " The Record Plant " et " Artisan sound Recorders ".
Les deux singles " Love Touch " et " Every beat of my heart " extrait de cet album se classeront tous deux dans les tops anglais et américains.
La sortie de l'album sera accompagnée d'une nouvelle tournée : Le " European Tour 86 "
Du 26 juin à Belfort, Irlande du Nord au 06 novembre 1986 à Brighton, Angleterre, le groupe se produira 68 soirs dans 48 villes différentes réparties dans 14 pays.
En 1991, Robin retrouve les sessions d'enregistrements dans les studios de Londres pour l'enregistrement du nouvel album de Rod Stewart " Vagabond Heart " - Cet album sera dédié au père de Rod, Robert Joseph Stewart, décédé en 1990.
Le 22 février 1993, sort " Lead Vocalist ". Cette compilation est annoncé comme étant une célébration à la grande carrière de Rod Stewart. On y retrouve notamment le titre " I Ain't Superstitious " sorti sur l'album " Truth » du Jeff Beck Group, mais également “Cindy Incidentally”, “Stay With Me” et “Sweet Lady Mary”, extrait des albums des Faces.
Après 4 ans d'absence, Rod Stewart enregistre un nouvel album et fait bien évidemment appel à Robin pour y participer. " A Spanner in the works " sort le 26 mai 1995. On y retrouve le titre " Delicious ", co-écrit par Robin, Rod Stewart et Andy Taylor.
Le 06 février 2004, Robin rejoint Rod Stewart et le groupe pour le " US/Canadian Tour ".
Jeff Golub lui succèdera à partir du mois de juillet pour la deuxième partie de cette tournée.
Robin et Ruby Stewart, présente aux côtés de son père lors de cette tournée 2004, co-écrivent ensemble pour le propre album de cette dernière.