Bobby Hatfield zat aanvankelijk in een groep uit Anaheim die de Variations heette. In 1962 sloot Hatfield zich aan bij Medley, die in een groep zat die de Paramours heette, en vormde een vijfkoppige groep met dezelfde naam Paramours. Ze traden eerst op in een club genaamd John’s Black Derby in Santa Ana. Later traden ze op als een duo en noemden hun zangact The Righteous Brothers. Ze kregen vaak te horen dat ze klonken als Afro-Amerikaanse gospel zangers en kozen de naam nadat zwarte Mariniers over hun zang opmerkten, “that’s righteous, brothers” en hen “righteous brothers” noemden. Hun eerste single als de Righteous Brothers was “Little Latin Lupe Lu”, uitgebracht onder het label Moonglow Records, en ze verschenen regelmatig in de televisieshow Shindig! Hatfield nam ook op als solo artiest met Moonglow en bracht een niet eerder uitgebrachte single uit, “Hot Tamales” / “I Need a Girl”.
In 1964 verschenen ze in een show in het Cow Palace bij San Francisco en ontmoetten de muziekproducer Phil Spector, wiens groep The Ronettes ook in de show zat. Spector was onder de indruk en tekende hen bij zijn eigen label Philles Records. Hun eerste nummer 1 was “You’ve Lost That Lovin’ Feelin’,” geproduceerd door Phil Spector in 1964. Vervolghits waren o.a. “Unchained Melody”, wat eigenlijk een solo optreden van Hatfield was. Na het succes van “Unchained Melody”, begon Spector oudere standards op te nemen met de Righteous Brothers, zoals “Ebb Tide”, dat Hatfield ook solo uitvoerde, en het bereikte de Top 5. Zowel “Unchained Melody” als “Ebb Tide” waren nummers die hij had uitgevoerd met zijn eerste groep, de Variations. Ook twee van de laatste nummers die het duo opnam bij Philles Records, “The White Cliffs of Dover” en “For Sentimental Reasons”, werden door Hatfield solo uitgevoerd.
In 1966 verlieten de Righteous Brothers Spector en tekenden bij Verve/MGM Records, en hadden een hit met “(You’re My) Soul and Inspiration”. Het duo ging echter uit elkaar in 1968, en Hatfield ging samenwerken met zanger Jimmy Walker (van The Knickerbockers) onder de naam Righteous Brothers op het MGM label. De nieuwe samenwerking bracht een album uit, maar had niet veel succes. Hatfield nam een aantal singles op als soloartiest, zoals het door hemzelf geschreven “Hang Ups” en covers van oudere nummers, maar “Only You” was zijn enige single die in de hitparade kwam, met een piek op nr. 95. In 1969 verscheen Hatfield ook in de TV-film The Ballad of Andy Crocker. In 1971 bracht hij een solo album uit, Messin’ in Muscle Shoals, opgenomen in de FAME Studios in Muscle Shoals in augustus 1970. MGM zat echter in financiële problemen, een geplande single “The Promised Land”/”Woman You Got No Soul” werd niet uitgebracht, en met weinig promotie bleef het album grotendeels onopgemerkt.
Hatfield en Medley kwamen in 1974 weer bij elkaar, en hadden nog een hit, het nummer 3 “Rock and Roll Heaven.” Een hiaat volgde tussen 1976 en 1981 toen Medley zich terugtrok uit de muziek na de dood van zijn ex-vrouw, maar ze kwamen weer bij elkaar voor een jubileum special op American Bandstand in 1981 om een bijgewerkte versie van “Rock and Roll Heaven” uit te voeren. In 1990, na het succes van de film Ghost in 1990 waarin “Unchained Melody” werd gebruikt, nam Hatfield “Unchained Melody” opnieuw op, en Hatfield merkte tegen vrienden op dat hij geen van de hoge noten in zijn tenor bereik had verloren sinds de oorspronkelijke opname, maar zelfs één noot had gewonnen. Het duo toerde vervolgens uitgebreid door de jaren 1990 en begin 2000. The Righteous Brothers werden in maart 2003 opgenomen in de Rock and Roll Hall of Fame door Billy Joel.