Aby poprawić swoją sytuację finansową, zatrudnił się w ekipie brukującej drogi. Wkrótce jednak rozpoczął występy z Alexisem Kornerem i zespołem Hobbstweedle. Podczas jednego z występów tej grupy, wysoki głos wokalisty zwrócił uwagę gitarzysty Jimmy’ego Page’a, który zaproponował Plantowi udział w swoim nowym projekcie. Ten chętnie przyjął propozycję i dołączył do zespołu Page’a, który przyjął później nazwę Led Zeppelin. W grupie tej występowali ponadto: John Paul Jones i Bonham (rekomendowany przez wokalistę).
Kariera po rozpadzie Led Zeppelin thumb|left|Robert Plant z The Band Of Joy 2011 r. 25 września 1980 roku zmarł John Bonham. Jego odejście stanowiło kres historii Led Zeppelin. Po tym wydarzeniu Robert Plant postanowił zająć się karierą solową, którą rozpoczął od albumu Pictures at Eleven z 1982 (m.in. przebój „Moonlight in Samosa”), później były The Principle of Moments (1983, hit „Big Log”), Shaken ‘N’ Stirred (1985), Now & Zen (1988), Manic Nirvana (1990) i Fate of Nations (1993). Na krążkach tych Plant eksperymentował z muzyką wschodu, muzyką pop, jazzem i bluesem. Nie zabrakło też typowo rockowych brzmień w stylu Led Zeppelin oraz elementów progresywnych. Twórczość Roberta spotkała się z dużym uznaniem na całym świecie i zaowocowała sukcesem komercyjnym.