Fleury trat 1837 in das Korps der Spahis in Algerien ein und wurde bereits 1844 Hauptmann. Im Juli 1848 kehrte er als Stabsoffizier nach Frankreich zurück, wo er sich mit Begeisterung der bonapartistischen Partei anschloss. Infolgedessen wurde er bereits im Dezember zum Ordonnanzoffizier des Präsidenten Louis Napoleon ernannt.
Im Deutsch-Französischen Krieg 1870/71 war Fleury bis zum Sturz des Kaiserreichs dessen Vertreter in Russland. Seit jener Zeit lebte er ohne öffentliche Stellung in Frankreich.
Émile Félix Fleury starb am 11. Dezember 1884 in Paris.
