Né à Osaka, au Japon, Ryuhei Kitamura a étudié le cinéma en Australie, à la School of Visual Arts. Son film de fin d’études, « Exit », a été plébiscité et lui a valu un Prix du meilleur réalisateur de l’année.
De retour au Japon en 1997, Ryuhei Kitamura crée Napalm Films, une société de production de films indépendante. Sous cette bannière, il réalise le court métrage d’action horrifique « Down to Hell ». Tourné en 10 jours avec une équipe technique de six personnes et un budget de seulement 300 000 yen, le film remporte le Grand Prix de l’Indie’s Movie Festival. A cette époque, il signe aussi son premier film sorti en salles, « Heat After Dark (1996) », un film noir de 50 minutes interprété et produit par Atsuro Watabe.
Son premier long métrage est le film d’action Versus l'ultime guerrier (Versus) (2000) présenté au Festival international du Film de Tokyo en 2000 et qui connaît un beau succès dans le monde entier, imposant Ryuhei Kitamura comme un excellent réalisateur de film d’action doué d’un sens esthétique très affirmé.
En 2002, Kitamura réalise le thriller de science-fiction Alive (2002) d’après la bande dessinée de Tsutomu Takahashi. Il signe ensuite le court métrage « The Messenger », dans le cadre d’une collection de sept courts de jeunes réalisateurs, puis fait équipe avec le célèbre réalisateur Yuhihiko Tsutsumo sur le film d’action sur les samouraïs Aragami (2003) . Son film suivant, Azumi (2003) est tiré de la bande dessinée de Yu Koyama, puis il signe Sky High d’après une très populaire série télévisée.
En 2004, il réalise Godzilla Final Wars (Gojira: Fainaru uôzu) (2004) , dernier chapitre de la célébrissime franchise Godzilla qui compte 27 films en cinquante ans. Ryuhei Kitamura a dernièrement réalisé un film d’action, LoveDeath (2006) , sorti au Japon en mai 2007, et un téléfilm, « Romance Novel (2006) ».
