Das erste Mal war Ralf Moeller 1988 im Tatort „Gebrochene Blüten“ mit Götz George und Eberhard Feik zu sehen. Ein Jahr darauf 1989 spielte er mit in Cyborg und 1992 an der Seite von Dolph Lundgren und Jean-Claude van Damme in Universal Soldier von Roland Emmerich. Bereits ein Jahr später, 1993, spielte er den Bösewicht Brakus als Gegenspieler zu Phillip Rhee und Eric Roberts in Best of the Best 2 – der Unbesiegbare. Nach Cyborg und Universal Soldier war es sein dritter Auftritt in einem US-amerikanischen Film und die zweite tragende Nebenrolle.
Zu seinen zwei größten und weltweit populärsten Filmrollen zählen bis heute die in Ridley Scott’s Gladiator (2000), in dem er an der Seite von Oscar-Gewinner Russell Crowe spielte sowie seine Rolle in The Scorpion King von 2002. Neben diesen beiden Filmen spielte er die Hauptrolle in The Viking Sagas und in Conan The Adventurer. Die Serie lief von 1997 bis 1998 und handelte von Conan, der begleitet von seinen drei Kumpanen, auserwählt war von Crom, dem Guten, um den bösen Hissah Zul zu bekämpfen und zu vernichten, damit er, Conan, König werden konnte, wie es ihm prophezeit war.
Ralf Moeller fuhr fort mit seiner Schauspielkarriere im Film El padrino (2004), einer Fortsetzung von The Bad Pack, wo er den Spezialagenten Kurt Mayers spielte. 2005 spielte er neben Rosanna Arquette den Bruno in My Suicidal Sweetheart. Im Film Beerfest (2006) – unter anderem mit Donald Sutherland und Jürgen Prochnow – hatte Moeller die Rolle des Hammacher inne. Im selben Jahr 2006 war er in Ozzie, der Koalabär zu sehen, wo auch Schauspielergrößen wie Joan Collins mitwirkten sowie in Seed in der Rolle des Warden Arnold Calgrove. Seed erhielt 2007 einen Preis für die besten Spezialeffekte auf dem Horror Film Festival in New York. 2007 folgte Pathfinder – Die Fährte des Kriegers (Ulfar) und in Postal spielte Ralf Moeller den Officer John. In den darauffolgenden Jahren wirkte er mit in Alone in the Dark II (2008), Dejection (2009) bis er 2010 sowohl in The Sword and the Sorcerer II, Tales of an Ancient Heart als auch in The Tourist agierte. The Sword and the Socerer II erhielt in sechs Kategorien Nominierungen. Für The Tourist (Johnny Depp, Angelina Jolie, Timothy Dalton und weitere) gab es den ASCAP Award in der Kategorie bester Abendkassefilm. Er wurde zudem mit den Teen Choice Awards für die besten Actiondarstellerausgezeichnet. 2014 spielte Ralf Moeller in Love, Hate & Security. Neben diesen US-Filmen hatte Moeller hatte auch viele (Gast-)Rollen in deutschen Produktionen. Im für RTL produzierten Fernsehfilm „Der Superbulle und die Halbstarken“ (2000, fast 4. Mio. Zuschauer) spielte Ralf Moeller allerdings die Hauptrolle. Auch in Hai-Alarm auf Mallorca (2003) war Moeller in der Hauptrolle zu sehen. Hai-Alarm gilt als einer der erfolgreichsten RTL-Eigenproduktionen über viele Jahre hinweg (fast 7 Mio. Zuschauer). Neben einer Gastrolle (Ferox) in Held der Gladiatoren (2003), spielte Moller im selben Jahr noch den King Thorklit in Die Nibelungen. 2008 sah man Moeller in Far Cry, einer deutsch-kanadischen Produktion, bei der auch Til Schweiger mitspielte und in Time oft he Comet als Freiherr von Keittel. Auch in der TV-Serien Die Küstenwache und Alarm für Cobra 11 – Die Autobahnpolizei hatte Ralf Moeller Auftritte.
Derzeit in Vorproduktion bzw. angekündigt sind ab April 2016 die US-Produktion des Action-Dramas Ice mit Alec Baldwin unter der Regie von Chuck Russell (Scorpion King). Deutsche Vorproduktion, in der Ralf Moeller ebenfalls mitspielt, ist derzeit in der Kategorie Comedy der Kinofilm Mama Universe mit Hanna Schygulla produziert.
