A dél-németországi Albeckben, egy jómódú parasztcsalád tizenkét gyermeke közül tizenegyedikként látta meg a napvilágot. Szüleinek kis fogadójuk volt, ahol az utazók lovat is cserélhettek. A család a vasút megépítése után Ulmba költözött. Bosch finommechanikát tanult, majd 18 évesen a szokásnak megfelelően vándorútra indult, hét évig a kor legmagasabb technikai színvonalát képviselő vállalatoknál dolgozott otthon és külföldön, többek között Amerikában Thomas Edison cégénél és Angliában a Siemens ottani kirendeltségénél.
Hazatérve, 1886-ban Stuttgartban finomtechnikai és elektrotechnikai műhelyt nyitott, ahol egy társával és tanoncával mindenfajta elektromos berendezést szerelt és javított a telefontól a távírón át a villámhárítóig.
Állandóan kísérletezett is, így született meg 1887-ben első találmánya, egy gázmotorokhoz készített mágneses gyújtás, amelyet folyamatosan tökéletesített.
Lehetőségeit túlbecsülve műhelyének bővítésébe fogott, ezért komoly anyagi nehézségei támadtak. Egyenesbe csak egy évtized múlva jött, amikor a mágnesgyújtót - a világon elsőként - járműmotorba, egy háromkerekű francia Dion-Bouton kocsiba szerelte.
Az áttörés 1902-ben következett be, amikor Bosch egyik mérnöke, Gottlob Honold előállt a magasfeszültségű, gyertyákkal működő mágneses gyújtórendszerrel.
Ez a szerkezet minden addiginál gyorsabb és pontosabb volt, és megoldotta a belsőégésű motorok legnagyobb problémáját. A találmánynak köszönhetően a Bosch cég lett szinte minden jelentős autógyártó cég beszállítója, és rohamos növekedésnek indult.
1913-ra minden földrészen működött kirendeltsége, gyártmányainak 88 százalékát külföldön értékesítette.
A Bosch kínált először egységes elektromos gépjármű felszerelést: gyújtógyertyákat, lámpákat, elemeket, reflektorokat és önindítókat. Az első világháború kitörése miatt a vállalat ugyan elvesztette külföldi piacait, de a haditermelésre való átállással kompenzálni tudta veszteségeit.
Bosch a szociális vállalkozó mintaképe volt, egy írásában meg is fogalmazta, hogy "a munkáltató és a munkás sorsa egyaránt vállalata sorsától függ". A német gyárosok közül elsőként vezette be a nyolcórás munkanapot, a termelékenység növelése érdekében két műszakos munkarenddel, 1910-ben munkásainak megadta a szabad szombat délutánt is. Számos alapítványt hozott létre, Stuttgartban egy ma is nevét viselő kórházat alapított, a Bosch-segély régi munkásainak nyugdíjat fizetett, sokán már "vörös Boschnak" nevezték.
Bosch a minőség mellett a kutatásra és a képzésre helyezte a hangsúlyt.
1913-ban tanoncműhelyt hozott létre, a cégnél azóta is követelmény a szakmai oktatás és továbbképzés. A Bosch folyamatosan állt elő az újításokkal, 1927-ben kezdtek adagolókat gyártani dízelmotorokhoz, a következő évben került piacra az első Bosch kéziszerszám, 1932-ben az első autórádió, 1933-ban az első háztartási készülék, egy hűtőgép. A vállalatot 1937-ben átszervezték és részvénytársasággá alakították.
Bosch az első világháború után a franciákkal való megbékélésen dolgozott. Hitler 1933-as hatalomra jutása után elfogadott hadimegrendeléseket, a második világháború idején alkalmazott kényszermunkásokat is, de soha nem titkolta ellenérzéseit a náci rendszerrel szemben. Hitlert baráti körben bűnözőnek nevezte, támogatta az ellenállási mozgalmat, legközelebbi munkatársaival számos zsidót mentettek meg az üldözés elől.
Nyolcvanadik születésnapján magas állami kitüntetést kapott Hitlertől.
Fél évvel később, 1942. március 13-án halt meg, a Harmadik Birodalom propaganda okokból állami temetésben részesítette. Végrendeletében azt kívánta, hogy a Robert Bosch GmbH pénzügyileg független és önálló maradjon, nyereségét pedig jótékonysági célokra fordítsák.
A Bosch-csoport napjainkban mintegy 400 ezer munkatársat foglalkoztat világszerte, csaknem 60 országban 440 leányvállalata és regionális vállalata működik, tavaly 71,5 milliárd euró árbevételt ért el, és rendkívüli súlyt helyez a kutatásra és fejlesztésre.
A Bosch-csoporthoz tartozó kilenc önálló vállalat Magyarország egyik legnagyobb külföldi munkaadója, 15.500 munkatárssal.