1996年-1998年
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1996年，羅比．威廉斯以翻唱喬治·麥可的歌曲〈Freedom〉開始了他的單飛事業，這首歌在英國單曲榜上攻上第二名。
1997年9月29日，羅比．威廉斯推出《Life thru a Lens》專輯，這是他離開Take That後發行的首張個人專輯。《Life thru a Lens》在英國前10名榜上停留了40週，在英國最暢銷專輯榜上排名58名，銷量超過240萬張，全歐總銷量超過300萬張。專輯中單曲〈Angels〉大獲成功，是羅比．威廉斯迄今最暢銷的單曲。[7]
1998年10月26日，羅比．威廉斯發行第二張個人專輯《I've Been Expecting You》。《I've Been Expecting You》在英國賣出了近300萬張，被BPI認證為10白金。其中主打單曲〈Millennium〉是羅比．威廉斯第一首英國冠軍單曲，《She's the One》則是他第二首英國冠軍單曲。
1999年-2001年
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1999年，羅比．威廉斯與美國Capitol唱片簽約，發行他的首張美、加地區單曲〈Millennium〉，同年7月，發行《The Ego Has Landed》合輯。
2000年8月28日，羅比．威廉斯發行第三張專輯《Sing When You're Winning》，這張專輯在英國發行首週就獲得雙白金認證，其中一首單曲〈Rock DJ〉更成為熱門歌曲，是羅比．威廉斯在英國的第三支冠軍單曲，並贏得2001年全英音樂獎「年度英國音樂錄影帶獎」、「年度最佳單曲獎」。[8]
第三張專輯大獲成功後，羅比．威廉斯嘗試另一種新風格，他錄製了第四張專輯《Swing When You're Winning》，這首專輯的發想來自於羅比．威廉斯對法蘭克辛納屈的熱愛，以及2001年他為電影《BJ單身日記》所錄製歌曲〈Have You Met Miss Jones?〉的成功。
《Swing When You're Winning》這張專輯所發行的第一首單曲是羅比．威廉斯與妮可·基嫚合唱的〈Somethin' Stupid〉，這首歌成為羅比．威廉斯在英國的第五首冠軍單曲。
2016年-至今
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威廉斯在俄罗斯莫斯科的2018年国际足联世界杯开幕仪式。
2018年6月14日，罗比·威廉姆斯在莫斯科卢日尼基体育场的2018年国际足联世界杯开幕仪式上与艾达·加里富林娜合唱《Angels》等數首歌曲。威廉斯接著以“ Rock DJ ” 表演了一個安可曲，在此時他豎起中指。[9]為此福斯廣播公司，擁有美国的英语和西班牙语的頻道透過媒体发布道歉。[9]