Né le 12 octobre 1963 à Hokkaidô. Diplômé en graphisme et communication visuelle de l’université des beaux-arts de Musashino. Lors de ses études, il effectue ses débuts de mangaka avec Sculpture, qui paraît en 1985 et reçoit le prix Tetsuya Chiba.
En 1990, sa première histoire longue, Kaikisen - Retour vers la mer est prépubliée dans Young Magazine. La même année, il fait ses premiers pas dans l’animation en travaillant sur les décors du film Roujin Z (basé sur une histoire originale et un scénario de Katsuhiro Ôtomo).
En 1997, il réalise Perfect Blue, son premier long-métrage. Ses oeuvres suivantes, Millennium Actress, Tokyo Godfathers, Paranoia Agent, Paprika (adapté du roman éponyme de Yasutaka Tsutsui) l’établissent au Japon et à l’étranger comme l’un des grands noms de l’animation.
Alors qu’il supervise son nouveau film, Yume Miru Kikai (dont il signe le scénario et la réalisation), il décède des suites d’un cancer du pancréas à l’âge de 46 ans.