Né dans la préfecture d'Osaka, Japon, Ryūhei Kitamura quitte le lycée et part à l'École d'Arts plastiques en Australie à 17 ans. Son premier court-métrage, Exit, lui permet d'obtenir son premier diplôme de cinéma à l'âge de 19 ans. Après la réception de son diplôme, il retourne au Japon pour établir le Napalm Film, son studio de production de films indépendant. Tandis que ses films Down to Hell et Heat After Dark remportent du succès dans des festivals du cinéma, l'ascension de Kitamura arrive à son plus haut niveau avec la venue de Versus, l'ultime guerrier.
De par le succès de Versus, l'ultime guerrier, la Tōhō lui propose de réaliser l'adaptation d'Azumi.
Kitamura signe en 2008 Midnight Meat Train, qui est basé sur la nouvelle d'épouvante de Clive Barker du même nom pour Lakeshore Entertainment and Lionsgate. Sa sortie aux États-Unis est le . Ce film marque le début de la carrière américaine de Ryūhei Kitamura.
