Nach dem Abschluss eines Studiums an der Washington University in St. Louis, Missouri arbeitete er einige Zeit in einer Nervenheilanstalt und später als Redakteur für die Zeitschrift Playboy. Zeitweise war er Mitglied der Theatergruppe The Second City.
Bekannt ist Ramis vor allem für seine Rolle „Dr. Egon Spengler“ in den Filmen Ghostbusters – Die Geisterjäger und Ghostbusters II, für die er auch mit Dan Aykroyd die Drehbücher schrieb.
Ramis ist seit dem Jahr 1989 mit seiner früheren Assistentin, der Schauspielerin Erica Mann verheiratet und hat drei Kinder, darunter eine Tochter aus seiner früheren Ehe mit Anne Plotkin. Er lebt in Chicago.