1935年、三重県伊勢市に生まれ、岡山で育つ。1959年に東京大学仏文科卒業後、東映動画へ入社。ＴＶシリーズ「狼少年ケン」で初演出。劇場用映画「太陽の王子ホルスの大冒険」(’68)で初監督。同社を退社後、「アルプスの少女ハイジ」(’74)、「母をたずねて三千里」（’76）、「赤毛のアン」（’79）（以上、ＴＶ）、「じゃりン子チエ」（’81）、「セロ弾きのゴーシュ」（’82）等を演出・監督。1985年、スタジオジブリの設立に参加。以後「火垂るの墓」（’88）、「おもひでぽろぽろ」（’91）、「平成狸合戦ぽんぽこ」（’94）、「ホーホケキョ となりの山田くん」（’99）を発表。2013年には待望の新作「かぐや姫の物語」が公開され、毎日映画コンクールアニメーション映画賞、ロサンゼルス映画批評家協会賞（アニメーション映画部門）等を受賞し、米国アカデミー賞長編アニメーション映画部門賞にノミネートされた。

「風の谷のナウシカ」（’84）、「天空の城ラピュタ」（’86）ではプロデューサーを担当。2016年9月17日公開予定の「レッドタートル ある島の物語」（原作・脚本・監督：マイケル・デュドク・ドゥ・ヴィット）ではアーティスティック・プロデューサーを務めている。

著作に『映画を作りながら考えたこと』『十二世紀のアニメーション』（以上徳間書店刊）、『ジャック･プレヴェール ことばたち』（ぴあ刊、訳および解説と注解）、『ジャック・プレヴェール 鳥への挨拶』（ぴあ刊、編・訳）、『一枚の絵から/日本編』『一枚の絵から/海外編』『アニメーション、折りにふれて』（いずれも岩波書店刊）がある。

1998年、紫綬褒章を受章。2009年にはロカルノ国際映画祭で名誉豹賞を受賞。2010年にはアニメアワード功労賞、2012年には米・ロードアイランドスクールオブデザイン（ＲＩＳＤ）名誉博士号、2014年には東京アニメアワードフェスティバル2014特別賞・アニメドール、アヌシー国際アニメーション映画祭名誉功労賞（Cristal d’honneur）を受賞。　2015年4月、フランス芸術文化勲章オフィシエを受章。2016年2月にはウィンザー・マッケイ賞を受賞。