Bobby Hatfield estuvo inicialmente en un grupo de Anaheim llamado The Variations. En 1962, Hatfield se unió a Medley, que estaba en un grupo llamado Paramours, y formaron un grupo de cinco miembros con el mismo nombre Paramours. Primero actuaron en un club llamado John’s Black Derby en Santa Ana. Más tarde actuaron como dúo y llamaron a su acto de canto The Righteous Brothers. A menudo les decían que sonaban como los cantantes de gospel afroamericanos y eligieron el nombre después de que los marines negros comentaran su forma de cantar, «eso es justo, hermanos» y los llamaran «hermanos justos». ¡Su primer sencillo en las listas de éxitos como Righteous Brothers fue «Little Latin Lupe Lu», publicado bajo el sello Moonglow Records, y aparecieron regularmente en el programa de televisión Shindig! Hatfield también grabó como solista con Moonglow y lanzó un single inédito, «Hot Tamales» / «I Need a Girl».
En 1964, aparecieron en un espectáculo en el Cow Palace, cerca de San Francisco, y conocieron al productor musical Phil Spector, cuyo grupo The Ronettes también estaba en el espectáculo. Spector quedó impresionado y las fichó para su propio sello Philles Records. Su primer número 1 fue «You’ve Lost That Lovin’ Feelin'», producido por Phil Spector en 1964. Entre los siguientes éxitos se encuentra «Unchained Melody», que en realidad era una actuación de Hatfield en solitario. Tras el éxito de «Unchained Melody», Spector comenzó a grabar estándares más antiguos con los Righteous Brothers, como «Ebb Tide», que Hatfield también interpretó en solitario, y que alcanzó el Top 5. Tanto «Unchained Melody» como «Ebb Tide» eran canciones que había interpretado con su primer grupo, los Variations. Otras dos de las últimas canciones que el dúo grabó con Philles Records, «The White Cliffs of Dover» y «For Sentimental Reasons», fueron interpretadas en solitario por Hatfield.
En 1966, los Righteous Brothers dejaron a Spector y firmaron con Verve/MGM Records, y tuvieron un éxito con «(You’re My) Soul and Inspiration». Sin embargo, el dúo se separó en 1968 y Hatfield se asoció con el cantante Jimmy Walker (de The Knickerbockers) utilizando el nombre de los Righteous Brothers en el sello MGM. La nueva asociación lanzó un álbum pero no tuvo mucho éxito. Hatfield grabó varios sencillos como artista en solitario, como «Hang Ups», de su propia autoría, y versiones de canciones antiguas, pero «Only You» fue su único sencillo en las listas de éxitos, alcanzando el número 95. En 1969, Hatfield también apareció en la película para televisión The Ballad of Andy Crocker. En 1971, lanzó un álbum en solitario, Messin’ in Muscle Shoals, grabado en los estudios FAME de Muscle Shoals en agosto de 1970. Sin embargo, MGM tenía problemas financieros, un sencillo programado «The Promised Land»/»Woman You Got No Soul» no fue lanzado, y con poca promoción el álbum pasó en gran parte desapercibido.
Hatfield y Medley se reunieron en 1974, y tuvieron otro éxito, el número 3 «Rock and Roll Heaven». Siguió un paréntesis entre 1976 y 1981 cuando Medley se retiró de la música tras la muerte de su ex mujer, pero se reunieron para un especial de aniversario en American Bandstand en 1981 para interpretar una versión actualizada de «Rock and Roll Heaven». En 1990, tras el éxito de la película Ghost de 1990 en la que se utilizó «Unchained Melody», Hatfield volvió a grabar «Unchained Melody», y Hatfield comentó a sus amigos que no había perdido ninguna de las notas altas en su rango de tenor desde la grabación original, sino que en realidad había ganado una nota. El dúo realizó numerosas giras durante toda la década de 1990 y principios de 2000. The Righteous Brothers fueron incluidos en el Salón de la Fama del Rock and Roll en marzo de 2003 por Billy Joel.