Yoshihiro Tatsumi nait à Ōsaka le 10 juin 1935. À 14 ans, il rencontre Osamu Tezuka qui habite alors Ōsaka et lui donne par la suite des conseils. Il débute en 1954 avec la nouvelle Kodomojima (こどもじま?, « L’île aux enfants »).

En 1957, il invente pour qualifier son travail le terme « gekiga ». Il crée en 1959 l’« atelier du gekiga » (劇画工房, gekiga kōbō?) avec Shōichi Sakurai (桜井 昌一?), Fumiyasu Ishikawa (石川 フミヤス?), Masahiko Matsumoto (松本 正彦?), Kei Motomitsu (K・元美津?), Susumu Yamamori (山森 ススム?), Masaaki Satō (佐藤 まさあき?) et Takao Saitō (さいとう・たかを?). Tezuka, que Tatsumi retrouve des années plus tard à Tokyo, désapprouve cette démarche artistique.

Il reçoit en 1972 le prix de l’association des auteurs de bande dessinée japonaise pour Hitokuigyo (人喰魚?, « Poisson cannibal »).

De 1989 à 1997, il dessine des mangas sur le bouddhisme sur des histoires de Hiro Sachiya (en) pour les éditions Suzuki (鈴木出版?).

De 1995 à 2006, il écrit Gekiga hyōryū (en) (劇画漂流?, « Un rescapé du gekiga », publiée en France sous le nom Une vie dans les marges), fresque historique autobiographique, prépubliée dans le magazine Mandarake Zenbu3,4,5. Elle est publiée en recueil par Seirinkōgeisha en 2008, maison d’édition qui avait auparavant publié en 2002 et 2003 deux compilations d’anciennes histoires courtes de Tatsumi : Daihakken (大発見?, « Grande découverte ») et Daihakketsu (大発掘?, « Grandes fouilles »). Tatsumi obtient pour Gekiga hyōryū le Grand prix du prix culturel Osamu Tezuka en 20093.

Ses œuvres ont été traduites en plusieurs langues : anglais, chinois, espagnol, français, indonésien, italien, polonais, ou encore portugais. En France, il parait très tôt dans Le Cri qui tue (1978-1981), puis en 1983, deux histoires courtes Good-bye et Enfer sont éditées par Artefact sous le nom de Hiroshima, toujours sous l’impulsion d’Atoss Takemoto, créateur du Cri. En Amérique du Nord depuis 2002, l’éditeur canadien Drawn and Quarterly s’est lancé, en collaboration avec le bédéiste américain d’origine japonaise Adrian Tomine, dans la publication annuelle et en plusieurs volumes de son travail, divisées par périodes depuis 1969.

Une adaptation de Gekiga hyōryū en film d’animation par le singapourien Eric Khoo, nommée Tatsumi, est sortie à Singapour en septembre 2011, après avoir été présentée au festival de Cannes 2011 dans la compétition Un certain regard. Le film sort en France le 1er février 201210. Il reprend également cinq histoires courtes de l’auteur : L’Enfer, Monkey mon amour, Juste un homme, Occupé et Good bye.