Fowler ha esordito come animatore per il cortometraggio del 2003 Rockfish e nel film del 2009 di Spike Jonze Nel paese delle creature selvagge. Ha lavorato anche come attore solo una volta in Una mamma per amica.
Nel 2004 ha scritto, diretto, sceneggiato e animato Gopher Broke. Per quest'opera è stato nominato al premio Oscar al miglior cortometraggio animato.
Il suo esordio nel lungometraggio è avvenuto con Sonic - Il film, un film basato sull'omonimo franchise di videogiochi. Nel 2022 torna a dirigere il secondo capitolo Sonic 2.