Diplômé d’histoire de l’Université Wesleyan dans le Connecticut, le jeune Ruben travaille tout d’abord en tant que programmeur indépendant avant de devenir assistant de production pour les scénaristes de la série adolescente culte, Dawson. Le jeune homme se lance ensuite dans la réalisation et dans la production de courts-métrages, publicités et clips musicaux. Il s’essaye en même temps à l’écriture pour quelques séries avant de se lancer dans la réalisation d’épisodes télévisés.

C’est le grand écran qui fera connaître Ruben Fleischer pour sa première grosse production, la comédie horrifique Bienvenue à Zombieland (2009) emmenée par Emma Stone, Woody Harrelson, Abigail Breslin et Jesse Eisenberg. Par la suite, il confie à ce dernier le premier rôle de son deuxième long-métrage, la comédie d’action 30 Minutes Maximum (2011).

Puis c’est au tour d’Emma Stone de renouer avec le réalisateur pour sa troisième réalisation, Gangster Squad (2013). Ce drame policier, qui s’inspire du groupe tactique spécial créé par la police de Los Angeles pour lutter contre le crime, lui permet de s’entourer d’un casting cinq étoiles parmi lequel on compte Ryan Gosling, Sean Penn et Josh Brolin.

Touche-à-tout, le metteur en scène enfile aussi sa casquette de producteur pour les films Unicorn Store (2017), réalisé par Brie Larson avec Samuel L. Jackson et Joan Cusack, et La Mule (2018), de et avec Clint Eastwood, ainsi que pour la série à succès De celles qui osent. En parallèle, il s’illustre dans la mise en scène épisodique pour les séries American Housewife, Santa Clarita Diet, avec Drew Barrymore et Timothy Olyphant, et Superstore portée par America Ferrera, trois programmes qu’il a également produit et dont il a signé les pilotes.

En 2017, Ruben Fleischer est annoncé à la réalisation de l’adaptation de la bande dessinée Archer & Armstrong (2021) de Valiant Comics. L’année qui suit, il présente son quatrième long-métrage, le très attendu Venom, qui raconte les aventures du personnage d’Eddie Brock issu de l’univers de Marvel. Il met en vedette Tom Hardy dans le rôle principal, accompagné de Michelle Williams et Riz Ahmed.

Suivent ensuite Bienvenue à Zombieland 2, suite du lucratif Bienvenue à Zombieland, et The Regional Office Is Under Attack (2019), l’histoire d’une organisation secrète de jeunes femmes agents chargées de protéger la Terre du flot incessant de menaces extra-terrestres dont elle est victime. Ruben Fleischer enchaîne avec le blockbuster d'aventures Uncharted (2022) emmené par Tom Holland et Mark Wahlberg, puis Insaisissables 3 (2025), toujours porté par Jesse Eisenberg et sa bande.

Parallèlement, il se consacre à la production d'épisodes de séries, comme Superstore, White House Plumbers ou St. Denis Medical pour ne citer qu'elles.