Il fait de nombreuses apparitions au cinéma, de Qui êtes-vous, Polly Maggoo ? de William Klein en 1966 jusqu’à Un long dimanche de fiançailles de Jean-Pierre Jeunet en 2004, en passant par L'Hôtel de la plage de Michel Lang en 1978, La Chèvre de Francis Veber en 1981, Stan the Flasher de Serge Gainsbourg en 1990 et Le Fabuleux Destin d'Amélie Poulain de Jean-Pierre Jeunet en 2001 ; c’est dans L’Invitation de Claude Goretta, où il incarne un modeste employé de bureau, que toute la saveur de son talent se révèle.

Il fait également de nombreuses apparitions à la télévision, notamment dans quelques épisodes de la série Les Enquêtes du commissaire Maigret, et dans tous les épisodes de la version française de Fraggle Rock. Il est apparu dans les huit premières saisons (15 épisodes) de la série Boulevard du Palais (personnage d’Isy).

Il obtient le grand prix d’interprétation du jury du festival de Locarno, en 1979 pour Les Petites Fugues d’Yves Yersin, ainsi que le Molière du meilleur second rôle pour La Traversée de l'hiver de Yasmina Reza.

Michel Robin meurt le 18 novembre 2020 à l’âge de 90 ans, après avoir contracté la Covid-19. Pour célébrer son quatre-vingt-dixième anniversaire, AgoraVox a publié le 14 novembre dernier un entretien accordé le 8 novembre dix jours avant sa mort, et dans lequel il déclare :

« J’assume mon âge, même si je ne réalise pas que j’aurai 90 ans. J’ai toujours 5 ans d’âge mental. Je préférerais avoir 50 ans, mais j’aime être vivant. Je continue de rêver, d’écouter de la musique, surtout la nuit, toutes fenêtres ouvertes. J’ai du mal à me projeter au-delà de 95 ans. Il me semble que, alors, je serai peut-être quand même vieux.

1990 - Pour : La Traversée de l'hiver - Molière du comédien dans un second rôle, France.

Il avait été fait : Chevalier de l'ordre national du Mérite.

Il avait été fait : Officier de l'ordre des Arts et des Lettres.