Mamoru Hosoda est né le 19 septembre 1967 dans la ville de Kamiichi, dans la préfecture de Toyama. Après ses études à l'université des Arts de Kanazawa, il tente d'intégrer l'institut de formation du studio Ghibli mais est recalé. Il finit par intégrer le studio Toei Animation en 1991 où il fait ses premiers pas en tant qu'animateur. Il participe à de nombreuses séries phares du studio comme Dragon Ball Z (1993), Slam Dunk (1994-95) ou Sailor Moon (1996). Dans la deuxième moitié des années 1990, il signe de nombreux storyboards puis passe à la réalisation en 1999 avec le premier film dérivé de la saga Digimon Adventure. Il réalise le deuxième film dérivé en 2000 puis réalise des spots publicitaires en animation pour des grandes marques comme Louis Vuitton. Il est approché par Ghibli pour réaliser Le Château ambulant mais finalement, après mésentente, le projet n'aboutit pas. En 2005, il retourne à la réalisation de long métrage avec le sixième film dérivé de la saga One Piece : Le baron Omatsuri et l'île aux secrets. La même année, il quitte la Toei pour devenir free-lance et se rapproche du studio Madhouse. Il y réalise le film La Traversée du temps en 2006 qui tranche par sa maturité avec ses réalisations précédentes, destinées à un public d'enfants, et Summer Wars en 2009. Son film, Les Enfants loups, Ame et Yuki, sort en 2012 en France, un mois après sa sortie nippone. Son film suivant, Le Garçon et la Bête, sort en juillet 2015 au Japon et en janvier 2016 en France.