Rob Cohen studierte Anthropologie an der Harvard University und arbeitete während des Studiums an Fernsehproduktionen mit. 1978 kam es zur Gründung seiner eigenen Produktionsfirma. So produzierte er u. a. Die Hexen von Eastwick. Sein Debüt als Regisseur gab er 1980 mit dem Film Unter guten Freunden. Er wirkte auch an einigen Fernsehserien mit, so u. a. an Miami Vice. 1993 kehrte er mit Dragon – Die Bruce Lee Story zurück ins Kino und dreht seit dem zahlreiche, erfolgreiche Filme. Einer der bekanntesten ist xXx – Triple X mit Vin Diesel in der Hauptrolle. In vielen seiner Filme hat er kurze Auftritte. Nebenher schrieb er auch einige Drehbücher, so u. a. für den Horrorfilm Das Ritual – Im Bann des Bösen aus dem Jahr 2001.