Frequenta la Facoltà di Architettura all’Università degli Studi di Roma e di Firenze, dove si laurea nel 1957 con Adalberto Libera (titolare della cattedra di Composizione architettonica dal 1953 al 1961) e Ludovico Quaroni. Argomento della tesi, era la progettazione di un Centro civico a Pontedera. Una volta assolto il servizio militare, Maestro si trasferisce con la moglie Silvia Paoli, laureata anche lei in Architettura, a Roma, avendo ottenuto un incarico da parte dell'Istituto Nazionale Assicurazioni (INA) come addetto alla direzione lavori del cantiere per la costruzione della sede del nuovo Ministero della Sanità all'EUR. In questo primo periodo romano, Maestro ha modo di studiare la periferia della città, la dimensione della sua architettura e iniziare la serie dei disegni “lunghi” (lunghi anche perché fatti utilizzando strisce di cartoncino bristol di scarto di una tipografia). Nello stesso tempo l’architetto progetta un gruppo di case per i dipendenti delle società Fiumeter e Assitalia a Ostia e partecipa, vincendolo ex aequo, ad un concorso per la progettazione del quartiere Galcetello a Prato.
Dopo la chiusura del cantiere all'EUR, l’architetto entra a far parte di un gruppo di aiuto tecnico ai paesi in via di sviluppo, ovvero una squadra di supporto nel lavoro di pianificazione urbana – progetti di opere pubbliche, scuole, abitazioni popolari e quant’altro – in paesi come la Tunisia che avevano da poco raggiunto l'indipendenza.
A Biserta (città a circa 60 chilometri a nord di Tunisi), la zona alla quale viene assegnato Maestro, era prevista la collaborazione con un gruppo di ingegneri romani diretti dal professor Giuseppe Nicolosi, ma appena dopo un anno il lavoro viene sospeso a causa di scontri armati nel paese. Nonostante la brusca interruzione, l'esperienza africana permette a Maestro di studiare tecniche per costruire case a basso costo e per produrre oggetti di uso comune dal design raffinato. Dei tanti progetti e degli studi iniziati sono rimasti solo gli schizzi e i pochi appunti sulla struttura della città araba e sulla sua architettura. Quasi tutti i suoi disegni, un paio di quadri e una serie di terrecotte, sono rimasti a Biserta.
In questo periodo passato in Africa si rafforza l'amicizia con Ludovico Quaroni, anche lui impegnato in Tunisia a guidare un gruppo di tecnici per la pianificazione urbanistica della zona di Tunisi, ed è proprio l’architetto romano a invitare Maestro, una volta rientrato in Italia, a collaborare alla redazione di un progetto per la creazione di un villaggio turistico in provincia di Grosseto a Punta Ala (il Gualdo), un intervento in cui si può leggere l'influenza che lo studio della città araba ha avuto nell'ideare lo schema di aggregazione delle abitazioni: nuclei costituiti da case, di uno o due piani, disposte intorno a uno spazio comune, in modo da costituire una sorta di “trama” servita da una rete di passaggi pedonali.
È in questi stessi anni che si forma lo Studio di via Nizza a Roma che oltre a Ludovico Quaroni, aggrega in varie forme di collaborazione architetti come Antonio Quistelli, Aldo Ponis, Gabriella Esposito, Silvia Paoli e altri. Maestro partecipa con il gruppo di Quaroni, o da solo, a diversi concorsi, da quello per il progetto di un gruppo di edifici scolastici a Firenze nell'area di San Salvi con Silvia Paoli e Giovanna Ugolini, a quello per il nuovo Centro direzionale di Torino “Acropopolis 9”, alla progettazione dell'Hafsia, un nuovo centro amministrativo della città di Tunisi.
Con il concentrarsi dei suoi interessi professionali in Toscana, Maestro decide di spostare la sua residenza a Firenze restando in contatto con lo studio romano di via Nizza solo per terminare i progetti iniziati. A Firenze riprende contatto con l'Università diventando prima assistente di Leonardo Savioli e successivamente di Domenico Cardini. Insegna per quattro anni al liceo artistico di Firenze, supera l'esame per la libera docenza in Disegno e rilievo dell'architettura e diviene nel 1968, nel pieno delle rivolte studentesche, professore incaricato della stessa materia presso la Facoltà di Architettura di Firenze. Il libro di poesie Studente amore mio è testimonianza della complessa esperienza di docente vissuta da Maestro in quegli anni.
Contemporaneamente alla carriera universitaria, l’architetto inizia l'attività professionale basata essenzialmente sulla partecipazione a concorsi di progettazione, ottenendo risultati spesso positivi. Fra le realizzazioni più importanti si possono citare il restauro e la trasformazione del carcere di Santa Verdiana a Firenze in sede della Facoltà di Architettura, la costruzione del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche a Sesto Fiorentino, l’edificazione del Quartiere Casilino a Roma e del liceo Gramsci a Firenze. Fra progetti non realizzati, ma che hanno avuto riconoscimenti nella stampa specializzata, si può ricordare l’area del Muro del Pianto a Gerusalemme, la trasformazione del campo di concentramento di Fossoli, l'isola del Tronchetto a Venezia, il concorso per la Dogana d’Acqua a Livorno e altri ancora che hanno ottenuto approvazioni e premi.
Negli anni Settanta, rispondendo all'invito di Bruno Zevi agli architetti italiani per un loro impegno politico in prima persona, Maestro si iscrive al Partito Socialista, rimanendovi fino al 1981. Diventa consulente per la Regione Toscana in problemi di pianificazione e di progettazione urbanistica e costituisce un gruppo interdisciplinare (Plan Studi) con il quale elabora il primo studio per suddividere il territorio toscano in zone economiche di programma, ricerca commissionata dalla Regione Toscana da poco costituita. Successivamente viene incaricato, insieme agli architetti Romano Viviani e Silvestro Bardazzi dello studio di un piano per coordinare gli interventi urbanistici nell'area fiorentina e pratese (P.I.F. - Piano Intercomunale Fiorentino). Seguirà negli anni successivi un analogo mandato per coordinare i comuni del Valdarno di Sopra.
Nel 1980, Maestro diventa professore di ruolo ed entra a far parte del consiglio della Facoltà d'Architettura di Firenze, continuando a insegnare nell'area disciplinare propedeutica alla progettazione architettonica. Collabora per un anno con la Facoltà di Architettura di Milano Bovisa e partecipa a un esperimento di cooperazione tra le Facoltà di Architettura e di Lettere fiorentine con una università americana (F.I.T. - Fashion Institute of Technology) con sede centrale a New York e una distaccata a Firenze, specializzata nel campo del costume e del design di moda.
Come ricercatore e docente, Maestro ha svolto e diretto diversi studi interdisciplinari in collaborazione con altre facoltà italiane. Tra gli altri, uno sull'architettura italiana tra le due guerre, uno in collaborazione con economisti sulla spesa della famiglia italiana, un altro sul “Brutto” ossia sulle strategie da usare per difendere le città dalla minaccia del loro progressivo imbruttimento. Come supporto all’insegnamento ha pubblicato una guida alle esercitazioni di disegno con l'intento di suggerire nuovi modi per la didattica propedeutica alla progettazione: metodi sperimentati dal professore nei molti anni di docenza nelle scuole medie superiori e all'università.
«Disegnatore da 70 anni, architetto da 50, insegnante per 40 anni e scrittore a tempo perso», come si è autodefinito, Maestro considera i suoi scritti, dagli argomenti più disparati, come un'unica raccolta di considerazioni sugli avvenimenti che coinvolgono sul piano sociale, economico, politico ed emotivo le città e i loro abitanti. Una raccolta che va dal 1950 a oggi (una sorta di “magazzino diario”), dal quale l’architetto attinge per ricavarne articoli, conferenze, lezioni. Alcune di queste considerazioni sono state riunite per argomento e pubblicate, in alcuni suoi libri fra cui: "Il sublime e lo scimpanzuomo", "Storie di case", "Io e l'Ebraismo", "Sui muri e altre più serie divisioni". Altre sono rimaste disordinatamente raccolte tra i suoi manoscritti con il titolo "La linea curva" e "Ragionamenti in pubblico". Scritti che, insieme ad altri, Maestro ha deciso di non pubblicare.
Di recente l’architetto, facendo uso dei nuovi strumenti di comunicazione, si è cimentato nella trasmissione delle sue idee sul disegno creativo per mezzo di brevi e apprezzati filmati.

(La presente biografia costituisce una rielaborazione da un testo originale di Roberto Maestro – conservato nel proprio archivio – intitolato "Una vita fatta di alti e bassi. Curriculum di Roberto Maestro, rivisto da lui stesso", 20 agosto 2020).