Après un début en tant que dessinateur, Roger Moore se tourne vers la comédie, tout d'abord au travers de la figuration. Ainsi on peu le voir en 1945 dans César et Cléopâtre, puis en 1951, après avoir pris des cours de comédie à Royal Academy of Dramatic Art de Londres, dans Rendez-moi ma femme, aux cotés de Marilyn Monroe. Entre ses deux films on aura pu le voir et l'entendre à la radio et au théâtre. Cependant, sa carrière piétine.
Cela ne l'empêche pas de venir s'installer à Hollywood en 1954. Il aura quelques rôles dans de grosses productions (La Dernière fois que j'ai vu Paris en 1954, Diane de Poitiers en 1955), mais devant ce semi échec l'acteur décide de retourner en Angleterre.
Bien lui en a pris, car il est engagé en 1958 pour tenir le rôle titre de la série Ivanhoé, puis Maverick. En 1962, il obtient le rôle de Simon Templar dans la série qui lui est consacrée, le Saint. Il tiendra ce rôle pendant sept ans. En 1971, toujours pour la télévision, il tourne ce qui reste l'une des séries les plus mythiques encore aujourd'hui, Amicalement vôtre, où il interprète le rôle de lord Brett Sinclair, aux cotés de Tony Curtis. A cette date, l'acteur est en plein succès.
Mais ce n'est rien! En effet, deux ans plus tard, en 1973, il est engagé pour remplacer Sean Connery dans le rôle très convoité du plus célèbre de tous les agents secrets: James Bond. Il portera le costume de l'agent 007 à sept reprises, faisant de lui l'acteur ayant tenu le rôle le plus de fois dans la saga officielle (Sean Connery ne l'ayant tenu que 6 fois pour les producteurs Albert R. Broccoli et Harry Saltzman, plus une fois hors de la série officielle). Le jeu de Roger Moore diffère de celle de son prédécesseur par une approche plus décalée du personnage, la saga prenant un angle plus second degré. L'humour y est plus présent et les situations plus extravagantes. Même si la plupart des spectateurs préfèrent Sean Connery en tant qu'acteur, la période Roger Moore reste encore à ce jour la période faste de James Bond, les succès n'ayant jamais étés aussi importants (à part les demi-échecs des eux premiers films tournés par Roger Moore). Les James Bond dans lesquels a joué l'acteur britannique sont les suivants:
 Vivre et laisser mourir
 L'homme au pistolet d'or
 l'espion qui m'aimait
 Moonraker
 Rien que pour vos yeux
 Octopussy
 Dangereusement vôtre.
Bien qu'ayant largement dépassé l'âge limite pour rester totalement crédible dans le rôle de l'agent de Sa Très Gracieuse Majesté, les producteurs ne veulent pas se séparer de Roger Moore. Il faudra que l'acteur décide de partir de lui-même, quittant le rôle à l'âge de 57 ans. Il faut dire que lors de son premier James Bond, il était déjà âgé de 46 ans, faisant de lui aussi l'acteur ayant commencé Bond le plus tardivement.
Entre deux James bond, on aura pu voir l'acteur dans quelques films de guerre et d'aventures (Les oies sauvages, les loups de haute mer), ainsi que des parodies de son personnage de James Bond (Bons baisers de Athènes, L'Equipée du cannonball, dans lequel on peut voir Roger Moore au volant d'une Aston Martin DB5, célèbre voiture de la franchise Bond que l'acteur n'a jamais conduit au sein de la série).
En 1980, il reçoit un Golden Globe, celui de l'acteur le plus populaire, récompensant ainsi sa carrière.
A partir de là, Roger Moore sera beaucoup moins présent à l'écran. il faut dire qu'en 1993, il dut se faire opérer d'un cancer de la prostate.
On l'a vu depuis dans des films, il faut bien l'avouer, plutôt médiocres, comme le grand tournoi de Jean-Claude Van Damme en 1996 ou encore Spiceworld, le film, en 1997. Il a aussi fait une très courte apparition clin d'oeil dans le remake ciné du Saint avec Val Kilmer en 1996. On a aussi pu le voir en guest star dans la prestigieuse série Alias, aux cotés de Jennifer Garner.
 
Bon acteur, même s'il lui fut souvent reproché de toujours jouer le même rôle, Roger Moore dégage un tel capital sympathie que l'on ne peut que se prendre d'affection pour lui et les personnages qu'il interprète à l'écran, ses apparitions étant toujours remarquées, souvent mémorables. Il aura marqué l'image de la télévision, en jouant dans des séries ayant traversées les époques, dont le mythe est toujours aussi fort qu'au premier jour, et qui, au cinéma, n'est pas en reste, de partageant avec Sean Connery, l'incarnation de l'agent secret britannique, 007. Petit détail amusant, lorsqu'il faisait son service militaire, Roger Moore a réellement travaillé pour les services secrets. Lorsque la réalité rattrape la fiction!
Il partage une réelle amitié avec l'actrice Lois Maxwell, qui a joué à de très nombreuses reprises le rôle de Miss Moneypenny, secrétaire particulière de M, le supérieur de Bond.
Il fut fait en 1999 commander de l'Ordre de l'Empire Britannique, et anobli par la reine en juin 2003. En 2000, il reçut une récompense internationale pour son engagement dans les oeuvres humanitaires.
Depuis une douzaine d'années Roger Moore est ambassadeur de l'UNICEF.