Patrick Roberts erwarb einen BA in Archäologie und Anthropologie, einen MSc in Archäologischer Wissenschaft und einen DPhil in Archäologischer Wissenschaft an der Universität Oxford. Von 2016 bis 2022 war er Gruppenleiter und dann W2-Wissenschaftler der Abteilung für Archäologie am Max-Planck-Institut für die Erforschung der Menschheitsgeschichte. Seit 2022 ist er Leiter der unabhängigen Forschungsgruppe isoTROPIC und leitender Wissenschaftler der Abteilung für Archäologie am Institut. Er engagiert sich für die Entwicklung und Anwendung multidisziplinärer Ansätze, um langfristiger Beziehungen zwischen unserer Spezies und dem System Erde zu untersuchen.

Im Jahr 2021 wurde Patrick mit dem Heinz-Maier-Leibniz-Preis ausgezeichnet, der höchsten Auszeichnung für Nachwuchswissenschaftler in Deutschland und das erste Mal, dass sie an einen Archäologen verliehen wurde. Im Jahr 2022 erhielt er den Thüringer Forschungspreis des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft für Grundlagenforschung. Er ist Mitglied des iHOPE-Netzwerks, war in UNESCO-Gremien tätig und ist außerdem National Geographic Explorer.​