Après des débuts dans des séries télévisées, Ryan Gosling fait ses premiers pas au cinéma en 2000 et tourne avec Boaz Yakin, Barbet Schroeder et Nick Cassavetes. Sa composition de jeune professeur d’histoire confronté aux problèmes de drogue de ses élèves dans le drame indépendant Half Nelson (2006) de Ryan Fleck lui vaut une nomination à l’Oscar du meilleur acteur et le propulse valeur montante du cinéma américain.
Tête d’affiche de films en marge du système hollywoodien, Ryan Gosling brille ensuite dans Une fiancée pas comme les autres (2007) de Craig Gillepsie et Blue Valentine (2010) de Derek Cianfrance, dont il est également le producteur exécutif et le chanteur-compositeur. Beau gosse tout autant qu’acteur solide, il est impeccable dans la comédie romantique Crazy, Stupid, Love (2011) de Glenn Ficarra et John Requa, et surtout le thriller culte Drive (2011) de Nicolas Winding Refn, qui en fait une icône auprès de la cinéphilie internationale. Cette année 2011 le voit aussi dirigé par George Clooney dans le drame politique Les marches du pouvoir.
Charismatique dans le sublime mais méconnu The Place Beyond the Pines (2013) de Derek Cianfrance, Ryan Gosling connaît un vrai revers commercial avec le controversé Only God Forgives (2013) de Nicolas Winding Refn, éreinté par la presse au Festival de Cannes et boudé par le public. Mais il retrouve rapidement la cote avec la comédie satirique The Big Short : Le casse du siècle (2015) d’Adam McKay, la comédie policière The Nice Guys (2016) de Shane Black et surtout la divine comédie musicale La La Land (2016) de Damien Chazelle. Pour ce film, Ryan Gosling obtient un Golden Globe du meilleur acteur et se voit nommé aux Oscars.
Il rejoint ensuite l’univers radical de Terrence Malick avec Song to Song (2017), brille dans Blade Runner 2049 (2017) de Denis Villeneuve, et incarne Neil Armstrong dans le biopic First Man : Le premier homme sur la Lune (2018) de Damien Chazelle. Ryan Gosling est aussi passé à la réalisation avec Lost River (2014), un film référentiel séduisant mais inabouti, présenté dans la section Un Certain Regard du Festival de Cannes.