1980年，16岁时的罗素·克劳加入一个摇滚乐队，后来，他自己组建了一支名为Roman Antix的摇滚乐队，并担任主唱、吉它手和曲作者。

1990年，在澳大利亚拍摄了电影处女作《血誓》。

1991年，出演剧情片《情如物证》，饰演一个单纯可爱、经不起诱惑的年轻厨师，获得了个人第一个奖项，澳大利亚电影学院最佳男配角奖 。

1992年，主演动作片《无发无天》，塑造了一个性格多变的墨尔本纳粹光头党虐待狂，获得了澳大利亚电影学院最佳男演员奖和澳大利亚电影评论界最佳男演员奖。这是罗素克劳第一部获得最佳男主角的电影 。

1994年，主演澳大利亚喜剧片《我们四个》，扮演一个温和怕羞、想爱却又不敢爱的同性恋者 。

1995年，罗素·克劳得到了莎朗·斯通的邀请，与莱昂纳多·迪卡普里奥联袂合作主演西部片《致命快感》，与莎朗·斯通演对手戏，饰演一名曾是枪手的传教士 。同年，与丹泽尔·华盛顿联手出演动作片《时空悍将》，饰演一名生活在计算机虚拟环境中凶恶的魔鬼。此外，还出演了动作片《无路可退》，饰演一名联邦探员柴克。

1997年，主演了由库特斯·汉森执导的悬疑犯罪片《洛城机密》，饰演铁面无私的巴德·怀特，该片共获得9项奥斯卡奖提名，最后获得2项大奖 。

1999年，与艾尔·帕西诺联手主演了揭露丑闻的惊悚片《惊爆内幕》，饰演了一个生性懦弱但又心怀正义的退休副总裁一角，罗素·克劳获得多项影评人奖，包括金球奖剧情类影片最佳男主角奖提名；国家影评界最佳男主角奖；国家电影评论界最佳男主角奖；洛杉矶电影评论家协会最佳男主角奖；影视圈男演员协会最佳男主角奖提名；英国电影学院最佳男主角奖提名和奥斯卡最佳男主角奖提名 。

2000年，罗素·克劳出演了由雷德利·斯科特执导的史诗片《角斗士》，化身为中古世纪的古罗马战士司令官马克西姆斯，塑造了一个威猛、极具感情和个性的真情英雄。2001年，凭借《角斗士》获得第73届奥斯卡最佳男主角。

2001年，主演了由朗·霍华德执导的励志传记片《美丽心灵》，饰演英俊怪异的数学家约翰·纳什，获得第59届美国金球奖电影类-剧情类最佳男主角 。

2003年，罗素·克劳与保罗·贝坦尼主演了由彼得·威尔执导的动作战争片《怒海争锋：极地远征》，饰演英军新任的舰长杰克·奥伯瑞，该片改编自派翠克·欧布莱恩的小说《主人与指挥官：世界的另一端》，罗素·克劳为了拍摄这部影片，苦练小提琴 。

2005年，罗素·克劳与蕾妮·齐薇格主演传记片《铁拳男人》，饰演“大众英雄”詹姆斯·布洛克，获得第63届美国全球将电影类-剧情类最佳男主角 。

2007年，罗素·克劳与克里斯蒂安·贝尔、本·福斯特主演了西部犯罪片《决斗犹马镇》，饰演一名最终被迫接受法律制裁的恶棍，该片讲述了押解罪犯本·维德车队成员丹·埃文斯面对诱惑的故事 。同年，还主演了剧情片《列国图志之澳大利亚》。

2008年，与莱昂纳多·迪卡普里奥主演动作片《谎言之躯》，该片根据《华盛顿邮报》的作家大卫·伊格纳修斯的同名小说改编而成，罗素·克劳为了演好片中角色，靠大量的垃圾食品增加了50多磅的体重，扮演一位中央情报局局长 。

2009年，与乔恩·福斯特、劳拉·邓恩主演惊悚犯罪片《温柔杀手》，扮演一名警官 。同年，与本·阿弗莱克主演悬疑惊悚片《国家要案》，罗素·克劳在片中不修边幅的外形和缜密谨慎的内心叠加在一起，鲜活地向观众展示了一个美国最强悍的记者需要具备的素质 。

2010年，罗素·克劳与伊丽莎白·班克斯、奥利维亚·王尔德联袂主演由保罗·哈吉斯执导的剧情片《危情3日》，饰演一位教师约翰 。同年，与凯特·布兰切特联袂主演史诗片《罗宾汉》，饰演五岁便目睹父亲死亡的罗宾汉，该影片被定为第63届戛纳电影节的开幕影片 。

2012年，与休·杰克曼、安妮·海瑟薇主演了由汤姆·霍伯执导的剧情片《悲惨世界》，饰演一名对法律有坚定不移的信仰的警探贾维尔（沙威） 。

2013年，出演动作科幻片《超人：钢铁之躯》，饰演超人的生父，该片改编自DC漫画公司超级英雄漫画 。同年，还与马克·沃尔伯格主演了惊悚犯罪片《破碎之城》，饰演市长霍斯泰特勒 。

2014年，罗素·克劳与詹妮弗·康纳利主演由达伦·阿罗诺夫斯基编剧和导演的圣经灾难片《诺亚方舟：创世之旅》，饰演亚当之子赛特的第八代传人诺亚 。

2016年，参演美国环球电影公司的重拍版《新木乃伊》 。2016年5月20日，与瑞恩·高斯林合作出演的喜剧电影《耐撕侦探》在美国院线上映 。

2017年6月，出任澳大利亚电影电视艺术学院奖（AACTA）最佳亚洲影片大评审团的主席 。同年，与尼古拉斯·霍尔特合作出演由贾斯汀·库泽尔执导的电影《凯利帮的真实历史》（The True History of the Kelly Gang） 。

2018年，与卢卡斯·赫奇斯、妮可·基德曼合作出演的传记电影《被抹去的男孩》在美国上映 。

2020年，凭借《最响亮的声音》中的表演获得第77届美国电影电视金球奖迷你剧/电视电影最佳男主角 。

2021年3月18日，参演的科幻动作片《扎克·施奈德版正义联盟》上映，担任配音。