Nato nella prefettura di Miyagi nel 1954, debutta nel 1973 come illustratore e scrittore di fumetti per la rivista Action, nella quale firma strisce a fumetti e storie brevi, dove sono presenti già i temi futuri della sua poetica, come la descrizione del malessere e del disagio della metropoli, evidente ad esempio nella raccolta Boogie Woogie Waltz 1. In seguito l'autore si dedica, per il magazine Young Comic, a una serie di parodie di celebri fiabe occidentali, tra cui Hansel e Gretel, Biancaneve e I tre porcellini. Intorno agli anni Ottanta l'autore affina il suo stile con diverse opere, come il sorprendente racconto monografico Fireball, la raccolta Highway Star, e soprattutto l'eccezionale thriller fantascientifico Domu, primo manga della storia a essere premiato con lo Science Fiction Grand Prix Award, le cui inquietanti atmosfere anticipano i futuri capolavori del fumettista.
Dopo aver lavorato come character designer al lungometraggio animato di Rintaro, Harmagedon - La guerra contro Genma, con i progetti successivi ottiene grande popolarità: l'epopea cyberpunk e post-apocalittica Akira, pubblicata a puntate nello Young Magazine dal 1982 al 1998, diviene molto popolare e riceve il premio Kodansha Manga. Lo stile peculiare di Otomo ha influenzato notevolmente il mondo dei fumetti ed egli è diventato una delle principali figure del manga giapponese. Nel 1988 Otomo, dopo numerosi anni di lavoro, porta a compimento anche la trasposizione animata del suo capolavoro Akira, che ottiene un'ottima accoglienza anche fuori del Giappone, diventando uno dei primi film animati nipponici che consolida la posizione del genere sul mercato straniero. Nel 1987 esce, invece, l'opera collettiva Manie-Manie - I racconti del labirinto, cui partecipano Rintaro, Yoshiaki Kawajiri, e lo stesso Otomo, quest'ultimo autore dell'episodio Interrompete i lavori!, incentrato ancora una volta sull'ossessione di una società robotizzata.
Nel 1991 con Warudo apaatoment hora (World Apartment Horror) dirige il suo primo lungometraggio non d'animazione, adattamento di un manga realizzato in collaborazione con altri due maestri del genere Satoshi Kon e Keiko Nobumoto. Segue un periodo in cui Otomo si dedica in prevalenza all'animazione, sceneggiando il lungometraggio Roujin Z di Hiroyuki Kitakubo, ancora un'incursione nella fantascienza alienante e cyberpunk, e realizzando un episodio in un altra antologia animata, Memories, per la precisione l'antimilitarista Cannon Fodder.
Dopo aver supportato in vario modo i colleghi Satoshi Kon, Hirotsugu Kawasaki e Rintaro nella realizzazione dei loro rispettivi film animati fantascientifici Perfect Blue, Spriggan e Metropolis, Otomo si dedica a un nuovo ambizioso progetto da regista, che vede la luce nel 2004. Il risultato è Steamboy, presentato al Festival di Venezia: una raffinata epopea steampunk, ambientata durante l'Esposizione Universale in una Londra vittoriana immaginaria, dove passato e futuro si fondono.
Dopo due anni di pausa, l'autore realizza il suo secondo film live action, Mushishi, anch'esso presentato al Festival di Venezia, opera fantastica ispirata alle leggende giapponesi e tratta dal manga di Yuki Urushibara. Nello stesso anno dà vita alla serie Freedom, in cui sperimenta la tecnica della computer grafica, cui segue nel 2006 il corto animato Shin SOS Dai Tokyo Tankentai e nel 2008 Defenders of Nippon.
1988 Regia, Sceneggiatura, Soggetto
2004 Regia, Sceneggiatura, Soggetto
2001 Sceneggiatura
2006 Regia, Sceneggiatura
In occasione del suo ritorno nelle sale italiane con Nexo Digital per i suoi 35 anni è giusto ricordare come Akira sia un esempio di fantascienza attuale come non mai, perché parla dell'importanza di prendere coscienza delle paure del futuro attraverso l'elaborazione delle colpe del passato.
La saga di Akira proseguirà con un misterioso seguito, come annuncia il leggendario autore Katsuhiro Otomo.
Akira compie trent'anni e torna al cinema: il capolavoro a fumetti di Katsuhiro Otomo è anche un lungometraggio animato che già nel 1988 ha sconvolto l'Occidente.
Il capolavoro di Katsuhiro Otomo sarà disponibilie sulla TV on demand di Telecom Italia per i prossimi dodici mesi.
In preparazione il reboot live-action dello splendido anime Akira. A dirigerlo potrebbero essere i visionari gemelli Hughes. La pellicola sarà prodotta da Leonardo DiCaprio.