Mamoru Hosoda neix el 19 setembre de 1967 a la ciutat de Kamiichi, a la prefectura de Toyama. Després d'estudiar pintura a l'oli a la universitat de belles arts de Kanazawa, intenta accedir sense èxit a l'institut de formació de l'Studio Ghibli. El 1991 s'incorpora a la Toei Animation com a animador, a on va treballar a sèries de renom com Bola de drac Z (1993), Slam Dunk (1994-95) o Sailor Moon (1996). A la segona meitat de la dècada dels anys 90 s'encarrega de diversos storyboards fins que el 1999 dirigeix la primera pel·lícula de la franquícia Digimon Adventure, com també la segona l'any 2000.
L'any 2001, l'Studio Ghibli contacta amb ell per dirigir El castell ambulant[1] i deixa la Toei Animation. Aquest va ser el primer cop que l'estudi encarrega una pel·lícula a algú que no formava part de l'equip, però el 2002 Hosoda abandona el projecte després de no trobar una idea que satisfés als caps de l'Studio Ghibli[2] i Hayao Miyazaki se'n fa càrrec de la direcció.
Després de dirigir amb la col·laboració de l'artista Takashi Murakami el curt Superflat Monogram, que va ser usat com a publicitat de Louis Vuitton, retorna a la Toei a on dirigeix la sisena pel·lícula de One Piece, El baró Omatsuri i l'illa secreta.