Хаяо появился на свет 5 января 1941 года в Токио, Японии, в семье Миядзаки Кацудзи. Хаяо родился в годы Второй мировой войны, в это время его отец был директором «Миядзаки Эйрплейн» – фабрики по изготовлению деталей к самолетам «A6M Zero». Мама мальчика болела туберкулезом, переводилась из больницы в больницу, и потому семья часто переезжала.
Первый интерес к мультипликации Хаяо проявил в старших классах, когда увидел мультик «Легенда о Белой Змее» (1958) режиссеров Казухико Окабе и Тайдзи Ябусита. После этого Хаяо твердо решил стать мультипликатором.
После школы он поступил в престижный Университет Гакусюин, на факультет политики и экономики. Одновременно с постижением экономических наук студент Миядзаки изучал при университетском клубе детскую литературу.
После окончания вуза 22-летний выпускник поступил на работу фазовщика в «Toei Animation». А уже через год, в 1964-м, занял пост председателя профсоюза. В 24 года он женился на Акэми Ота, которая впоследствии родила ему двоих сыновей.
Режиссурой мультипликационных лент Хаяо начал заниматься с 30 лет. В 1971-м году он вошел в состав авторов мультсериала о гениальном воре «Люпен III» (1971-1972). Затем последовала работа над «Люпен III: Часть 2» (1977 – 1980) и «Люпен III: Замок Калиостро» (1979), «Конан – мальчик из будущего» (1978).
В 43 года Хаяо представил картину «Навсикая из долины ветров» (1984). И хотя это была не первая работа мультипликатора, именно с нее началось его восхождение на олимп славы как просветителя и творца. В 1985-ом вместе с другом и коллегой Исао Такахатой он основал анимационную «Студию Гибли», в которой и воплощались последующие работы автора.
Произведения Хаяо довольно скоро приобрели кассовый успех в Японии. Особенно прогремели «Мой сосед Тоторо» (1988), «Порко Россо» (1992), «Принцесса Мононоке» (1997).
Интересно, что автор самых светлых и радужных анимационных фильмов считает себя «законченным пессимистом». «Но несмотря на пессимизм, я не собираюсь делать фильмы, которые говорят: отчаивайся, беги и прячься. Все, что я хочу сказать — это: не бойся, когда-нибудь все встанет на свои места, и где-то тебя точно поджидает что-то хорошее», – признается Хаяо.
В 2001-м году его лента «Унесенные призраками» стала самым прибыльным фильмом в Японии за всю ее историю. Благодаря этой картине слава японского мультипликатора облетела и весь мир. За «Унесенных призраками» Миядзаки получил «Оскар» как автор лучшего анимационного фильма и главный приз Берлинского кинофестиваля, а также удостоился номинаций Европейской и Британской киноакадемий, на премии «Сатурн» и французский «Сезар».
В 2004-м году Миядзаки представил очередной шедевр – «Ходячий замок», вновь снискавший мировую славу и удостоившийся номинации на «Оскар» и на приз Венецианского кинофестиваля. В 2005-м году венецианское жюри удостоило его почетной награды «Золотого льва» за вклад в мировой кинематограф. Спустя три года Миядзаки вновь чествовали в Венеции, удостоив кипой призов за анимационный фильм «Рыбка Поньо на утесе» (2008).
В 2013-м вышла новая работа Хаяо «Ветер крепчает». Миядзаки заявил, что на этой ленте прекращает свою карьеру.
Первый сын великого мастера Горо Миядзаки (1967) также стал аниматором. А младший Кэнсукэ – резчиком по дереву.