Robin Duvillard a remporté une médaille en cinq participations aux Championnats du monde, de 2011 à 2019. Son meilleur résultat était une acquise en 2013 en relais aux côtés de Mathias Wibault, Ivan Perrillat Boiteux et Maurice Manificat. En 2015, il remporte la médaille de bronze du relais avec Jean-Marc Gaillard, Maurice Manificat et Adrien Backscheider. Lors de cette édition, il obtient son meilleur résultat à titee individuel en terminant huitième du skiathlon.