Film kariyeri 1942'de RKO stüdyosunda kısa filmler, belgeseller ve unutulmuş sessiz filmlerin derlemelerini yöneterek başladı ve bunlara "Flicker Flashbacks" adını verdi. Theodor Geisel (daha sonra Dr. Seuss olarak bilinir) ile birlikte yazdığı ve Japonya'nın II. Dünya Savaşı boyunca emperyal genişlemesine yol açan kültürel güçleri inceleyen 1947 belgeseli Design for Death'in yapımcısı olarak bir Akademi Ödülü kazandı.
Fleischer'ın ilk uzun metrajlı filmi Child of Divorce, 1947'de gösterime girdi. Diğer erken dönem filmleri Bodyguard (1948), The Clay Pigeon (1949), Follow Me Quietly (1949), Armored Car Robbery (1950) ve The Narrow Margin (1952) gibi sıkı film noir gerilim filmleriydi. Fleischer, 1948'de ayrıca, Ring Lardner romanından uyarlanan, alaycı mizahçı Henry Morgan'ın başrol oynadığı, alaycı ve sofistike bir komedi olan So This Is New York'u yönetti.
1954'te, Walt Disney (babasının çizgi film yapımcısı olarak eski rakibi) tarafından Kirk Douglas, James Mason, Paul Lukas ve Peter Lorre'nin başrol oynadığı 20.000 Leagues Under the Sea'yi yönetmesi için seçildi. Hem eleştirmenler hem de halk tarafından büyük bir başarı elde etti. Sonuç olarak Fleischer, Barabbas (1961), Fantastic Voyage (1966), Doctor Dolittle (1967) ve Tora! Tora! Tora! (1970) gibi özel efektler kullanarak büyük filmlerle tanındı.
Violent Saturday (1955), Robert Mitchum'ın başrol oynadığı Bandido (1956), The Vikings (1958) ve Mr. Majestyk (1974) gibi birçok aksiyon macera filmi yönetti. Fleischer ayrıca ünlü seri katillere odaklanan ve idam cezası temasına odaklanan bir üçleme filmi yönetti: Compulsion (1959), The Boston Strangler (1968) ve 10 Rillington Place (1971). Aşırı nüfus ve kirlilik hakkında uyarıcı bir hikaye olan Soylent Green'i (1973) yönetti. Che! gibi bazı eğlence filmleri tartışmalı ve kışkırtıcı olarak kabul edilir. (1969), Che Guevara'nın biyografisi ve Mandingo'daki (1975) Derin Güney'in ırklar arası melodramı.
Just Tell Me When To Cry (1993), Fleischer'ın film kariyerine dair otobiyografisidir ve aktörlerle ve kendi deyimiyle diğer hayvanlarla olan uzun, görkemli ve çoğu zaman mizah dolu karşılaşmalarını ayrıntılarıyla anlatır.
Fleischer, günümüzde Betty Boop ve Koko the Clown'un lisanslama işlerini yürüten Fleischer Studios'un başkanıydı. Haziran 2005'te babasının kariyerine dair anılarını Out of the Inkwell: Max Fleischer and the Animation Revolution adlı kitabında yayınladı.