Miyazaki est né le 5 janvier 1941 à Tokyo.Hayao Miyazaki grandit dans les faubourgs de la ville évacuée par sa famille pour cause de bombardements. Comme beaucoup d'artistes japonais de son âge, la guerre reviendra souvent en filigrane dans son oeuvre. S'il suit des cours d'économie à l'université, c'est vers le dessin qu'il se tourne. Pendant la Seconde Guerre Mondiale, son père (Katsuji Miyazaki, né en 1915 et décédé en 1993) dirigeait l'entreprise familiale "Miyazaki Airplane", qui était alors la propriété de l'oncle de Miyazaki. L'entreprise fabriquait des gouvernails pour les avions de chasse "Zero" qui ont sévi pendant la seconde guerre mondiale. On comprend des lors pourquoi le ciel est aussi présent dans tous ses films.

De 1947 à 1952, Hayao fréquente 3 écoles différentes. Il suit les trois premières années du cycle inférieur à l'école de Utsunomiya. Ensuite, il effectue la 4ème année du cycle dans l'école élémentaire Omiya (située à Suginami-ku, Tokyo) Enfin, sa famille étant retournée habiter à Suginimi-ku, sa 5ème année se déroule à la toute nouvelle école élémentaire Eifuku.

La mère d'Hayao est tombée malade en 1947 et a dû garder le lit pendant 9 ans, suite à une tuberculose spinale. Certains critiques ont immédiatement fait le rapprochement entre cet événement dans la vie d'Hayao et l'histoire de Totoro, où la mère de Mei et Satsuki est également en convalescence.

Entre 1953 et 1955, Hayao a continué à suivre les cours de l'école Eifuku (où il obtient son diplôme) pour ensuite être admis au collège d'Omiya. De 1956 à 1958, ses secondaires terminées, Hayao fréquente le lycée Toyotama, un lycée public. C'est pendant cette période que Hayao a développé son intérêt pour l'animation. Il a notamment été fasciné en voyant le premier long métrage couleur distribué au Japon (Hakuja Den - La légende du serpent blanc, dirigé par Taiji Yabushita, Toei Doga, 1958). A cette époque, Hayao décide qu'il deviendrait artiste et il commence à dessiner, principalement des avions et des bateaux militaires (il se sentait alors incapable de dessiner des personnages).

Sur la période allant de 1959 à 1962, Hayao a réussi ses études à Toyotama et il entre à l'université de Gakushuin. Il y obtient un diplôme en économie (sujet de sa thèse : "La théorie de l'industrie japonaise").

En 1963, il entre dans la plus grosse société conceptrice de dessins-animés, la Toei Animation.c'est donc la qu'il commença sa carrière comme simple animateur au studio "Toei douga". Il participa à de nombreux classiques de l'animation japonais("Prince du soleil" entre autre). Après où il s'y est fait connaître grace a ses somptueux dessins et par des coups d'éclat, Miyazaki donne sa démission à la Toei. L'intéressé déclarera qu'il n'était pas fait pour appartenir à ce genre de structures.

Il travailla en 1971 chez "A Pro" avec Isao Takahata puis chez "Nippon Animation" en 1973 où il contribua pendant cinq ans à la série des "World Masterpiece Theater" (Heidi entre autre).

En 1978 il réalisa sa première série télé, "Conan, le fils du futur". Cette série lui permit de commencer à développer ses thêmes favoris. Les deux heros sont souvent considérés comme des prototypes de Sheeta et Pazu de Laputa, le chateau du ciel.

Chez "Tokyo Movie Shinsha" il réalisa, en 1979, son premier film : Lupin 3 : Le chateau de Cagliostro". Devenu, depuis, un classique, ce film représent une étape marquante dans la carrière de Miyazaki.

Il commence sa bande dessinée Nausicaa de la vallée du vent en 1982. Grande saga épique et écologique, il mettra plus de 10 ans pour la finir.

C'est alors qu'il débute en 1983 la réalisation de ce qui représente à de nombreux égards son premier film, Kaze No Tani No Naushika (Nausicaä de la Vallée du Vent), un film étonnant de part le message qui s'en dégage. Une morale, en quelque sorte, sur la nature humaine.

On retrouvera ce style dans tous ses films, style qui se bonifiera néanmoins avec les années. Ainsi, régulièrement, depuis 1984, Miyazaki réalise de nombreux chefs-d'ouvre, toujours en accord avec lui-même, ses films restant toujours oniriques et moralisateurs. Après le succès de Nausicaä (film qui révéla l'homme qui deviendra son compositeur attitré, Joe Hisaishi), Hayao Miyazaki fonde sa propre société de production, le Studio Ghibli. « ghibli » est un terme italien désignant un vent du désert. Miyazaki veut ainsi faire souffler un vent nouveau sur l'animation de son pays. Ses films qui sortiront par la suite seront tous produits par cette société.

Dans ce studio, il réalisa avec son compère Isao Takahata de nombreux films à succés. Le studio était la concrétisation d'amener l'animation japonaise vers un niveau supérieur de qualité.

Miyazaki quitta formellement Ghibli le 14 janvier 1998 pour s'occuper d'un nouveau studio : "Butaya" (La maison du cochon), prés du studio Ghibli en vue de sa proche retraite. Cependant, le 16 janvier 1999, Miyazaki revient au studio Ghibli en tant que "Shocho" (ce titre signifie approximativement "la tête du service").

En 2001, Miyazaki termina la réalisation de Le voyage de Chihiro et annonça lors d'une conférence de presse qu'il s'agissait de son dernier long métrage, mais après tout, il déclara déjà la même chose aprés Princesse Mononoke Et finalement, son dernier projet est "le chateau ambulant".