Закончил Ташкентский государственный университет, аспирантуру Московского государственного университета и защитил диссертацию по биохимии (1993).

В 1992 году прочитал статью Ч. Джейнуэя о гипотетическом триггере, запускающем врождённый иммунитет, заинтересовался ею и связался с автором.

В 1993 году по кратковременному проекту работал под руководством Р. Дулитла в Университете Калифорнии в Сан-Диего. Не будучи гражданином России или какого-либо иного государства, Меджитов столкнулся с трудостями с возвращением в Москву и остался в Калифорнии, зарабатывая на жизнь программистом на ниве биоинформатики.

Все это время Меджитов продолжал писать письма Джейнуэю, и в 1994 году он взял Руслана постдоком в Йельский университет.

В 1997 году Р. Меджитов и Ч. Джейнуэй показали что у людей существует Толл-подобный рецептор (названный впоследствии TLR4), активирующий гены, необходимые для иммунного ответа.

27 апреля 2010 года был избран в Национальную академию наук США и стал одним из самых молодых академиков.

В 2011 году был включён в рейтинг Forbes 10 известнейших ученых русского происхождения.