Les yeux bleus, mais globuleux derrière des hublots avec un air farceur, mauvais élève, mais attiré par la littérature, il publie ses premiers poèmes dans Le Trait d'union, une revue d'avant-garde. À partir de 1927, il s'éloigne du mouvement surréaliste (refusant le rapprochement avec le communisme), jusqu'à une rupture définitive en 1929, quand il participe au pamphlet Un Cadavre écrit contre Breton.
Hostile au stalinisme, Desnos est un poète engagé.
En 1928, il aide le romancier Alejo Carpentier à s'échapper de Cuba, où le tyran Machado l'avait emprisonné. Avec celui-ci, il sera l'un des pionniers de la création radiophonique en France.
Dès 1934, il participe au mouvement frontiste et adhère aux mouvements d'intellectuels antifascistes.
Durant l'Occupation, il continue à écrire dans la presse, notamment dans le quotidien fondé par Henri Jeanson Aujourd'hui.
Quand ce journal prend une orientation collaborationniste, il décide d'y rester et d'essayer de continuer à utiliser sa plume de journaliste pour inviter ses concitoyens à la dignité et à l'espoir.
Des critiques moqueuses, par exemple de Céline, une gifle au collaborateur Alain Laubreaux, qui avait insulté Jean Marais, lui valent des inimitiés qui tentèrent de le faire passer pour juif, à une époque où cela équivalait à être déporté dans des camps d'extermination. Il sera déporté au camp de Flöha en Saxe, où il restera un an.
Libéré, il s'éteint au camp de concentration de Térézin de misère, d'épuisement et du typhus.
Dans la Complainte de Robert le Diable, écrite en 1945, Louis Aragon rend hommage à Robert Desnos.
Le texte est mis en musique et chanté par Jean Ferrat, en 1971 :
Je pense à toi
Desnos et je revois tes yeux
Qu'explique seulement l'avenir qu'ils reflètent.