早年经历
1935年出生于日本长崎，父亲在“丸山游廓”内开设咖啡店，二战期间因为被指支持敌国文化，将咖啡店关闭并转投金融业。10岁时遭遇长崎原爆，虽然住所一带没有受到破坏，但仍然受到了很大的影响，战后，接连经历父亲破产及去世，首任继母失踪、第二任继母随后也去世等的事件，令美轮明宏的生活也变得十分艰苦。
在一次观看电影中，受到片中以童声演唱的加贺美一郎所感动，美轮明宏开始学习钢琴及声乐，并于1951年考入国立音乐高等学校就读，逐前往东京居住。但就读不足一年，因家庭再次破产，无力缴付学费而要中途退学，美轮明宏流落于新宿街头，后来看到银座一间茶室“银巴里”招募可唱香颂的年轻男性，逐应征并得到录用，因而正式成为该茶室的歌手。
当年茶室采取不公开演唱者的身份的政策，但凭美轮的技功和一幅生得俊俏的面孔，名气很快便传开，并且吸引了一批文化人，包括三岛由纪夫、吉行淳之介、野坂昭如、大江健三郎、中原淳一、远藤周作、寺山修司、中西礼的捧场。
演艺经历
1957年，翻唱了法国歌手查尔斯•阿兹纳弗的歌曲《Méqué méqué》（这是什么？）并改配日语歌词，并且换上中性服装打扮，得到了三岛由纪夫的赞赏，并称他为“来自天上间的美”，传媒也开始报导他的消息，同年他参与演出电影《暖流》，正式进入艺能界。
1997年，曾为《幽灵公主》中的莫娜（山犬神）配音；
2004年，曾为《哈尔的移动城堡》中的荒野女巫配音；
2009年，曾为口袋妖怪《阿尔宙斯超克的时空》中的阿尔宙斯配音。
社会活动
美轮明宏在2012年的第63回NHK红白歌合战中，以77岁高龄首次出演，不但创了红白史上最年长的初次出场纪录，也创造了出道61年才参加红白的记录。是次他演唱了1965年发行的《苦力之歌》（ヨイトマケの呗），该歌曲过去因为歌词被认为有歧视底层劳动者的嫌疑长期被禁唱，实际上该歌曲为美轮明宏纪念友人的妈妈而做，正是歌颂底层土方工人的歌曲。2013年再获出场，演唱了《故乡的天空下》（ふるさとの空の下に）；2014年第3度入选，并以79岁的年龄，打破了藤山一郎于1989年以78岁出席红白的纪录。
主要作品
2012年（第63回） 苦力之歌
2013年（第64回） 故乡的天空下
2014年（第65回） 爱的赞歌