Robert Zemeckis, i sin fulde ordlyd Robert Lee Zemeckis, (født 14. maj 1952 i Chicago, Illinois, USA), amerikansk instruktør og manuskriptforfatter, kendt for publikumsvenlige film, der ofte har gjort innovativ brug af special effects.
Zemeckis studerede filmproduktion på University of Southern California (B.A., 1973), hvor han mødte sin medstuderende Robert Gale, som skulle blive hans mangeårige manuskriptforfatterpartner. Allerede inden Zemeckis fik den berømte amerikanske instruktør Steven Spielberg øjnene op for hans arbejde, og han producerede Zemeckis’ og Gales første film i fuld længde, I Wanna Hold Your Hand (1978). Zemeckis instruerede komedien om tre unge piger, der er besat af The Beatles. Zemeckis og Gale skrev efterfølgende manuskriptet til den af Spielberg instruerede 1941 (1979), og Spielberg fungerede som executive producer for flere andre film, som Zemeckis instruerede, herunder hans næste film, Used Cars (1980).
Zemeckis’ første store instruktørsucces var action-adventurekomedien Romancing the Stone (1984), med Michael Douglas og Kathleen Turner i hovedrollerne. Med sin tidsrejsende teenage-komedie Tilbage til fremtiden (1985) og dens efterfølgere begyndte Zemeckis at få et ry for visuel innovation, som han cementerede med Who Framed Roger Rabbit (1988), en spillefilm, der kombinerede levende skuespillere og tegneseriefigurer på skærmen. I Forrest Gump (1994) møder titelfiguren flere historiske personer, bl.a. John F. Kennedy og Elvis Presley. I stedet for at hyre skuespillere til at portrættere disse berømte personer, indsatte Zemeckis optagelser af skuespilleren Tom Hanks i arkivnyhedsklip. Den resulterende film indbragte Zemeckis en Oscar for bedste instruktør.
Zemeckis besatte Hanks igen i Cast Away (2000) og The Polar Express (2004), hvoraf sidstnævnte var instruktørens første manuskriptskrivning i næsten et årti. Filmen, der var baseret på børnebogen af samme titel, anvendte motion-capture-animation, en teknik, hvor levende skuespilleres filmede bevægelser konverteres digitalt til animerede billeder. Zemeckis brugte den samme teknik til at lave Beowulf (2007) og A Christmas Carol (2009). Han vendte tilbage til traditionel live-action filmproduktion med Flight (2012), et drama om en flypilot (Denzel Washington), hvis heroiske handlinger på jobbet undermineres af afsløringen af hans stofmisbrug, og The Walk (2015), om franskmanden Philippe Petits (Joseph Gordon-Levitt) højttrådsvandring i 1974 mellem tårnene på World Trade Center.
I thrilleren Allied (2016) fra Anden Verdenskrig skal en canadisk efterretningsofficer (Brad Pitt) finde ud af, om hans kone (Marion Cotillard) er en tysk spion. Zemeckis skrev og instruerede derefter Welcome to Marwen (2018), et drama baseret på den sande historie om en kunstner (Steve Carell), der efter et brutalt overfald finder et terapeutisk afløb i at bygge en miniatureby befolket af dukker, der repræsenterer personerne i hans liv. Hans næste film, The Witches (2020), var en filmatisering af en børnebog af Roald Dahl; Zemeckis var med til at skrive og styre familiekomedien.
Museum of Modern Art (MoMA) i New York City arrangerede en retrospektiv udstilling af hans film- og tv-arbejde med titlen What Lies Beneath: The Films of Robert Zemeckis, i 2015.