Il entre à l'âge de 18 ans à l'Academy of Broadcasting and Film de Yokohama et en ressort diplômé. Il commence par travailler pour la télévision, notamment en réalisant plusieurs téléfilms.
Durant les années 1990, il réalise de nombreux films qui sortent directement en vidéo, appelé au Japon le V-Cinema. Grâce à celui-ci, il pourra réaliser de nombreux films, qui demanderont peu de budget.
C'est avec un film de yakuzas,
Les Affranchis de Shinjuku, réalisé en 1994, qu'il se rend célèbre. Il réalise plusieurs autres films sur les yakuzas, dont la trilogie des Dead or Alive.
Il est très prolifique, puisque ayant réalisé plus de 50 films en un peu plus de dix ans. Beaucoup de ses films peuvent être, à première vue, classés dans un genre spécifique (film de yakuza, de science-fiction, d'horreur, comédie...), mais ces classifications ne peuvent jamais prendre en compte l'intégralité du film tant le mélange des genres est fréquent chez Miike. Sa réalisation est très technique et riche en effets.
Il est principalement connu pour réaliser un cinéma où la violence comme le loufoque ou le fantastique surgissent hors des conventions et où de nombreux tabous sont transgressés, sans toute la mise en condition du spectateur qui a fréquemment lieu en ces circonstances.
Cette attitude décomplexée le fait ainsi apparaitre comme un cinéaste violent, déjanté et provocateur alors qu'il réalise aussi de nombreux films contemplatifs et poétiques tels que
The Bird People in China ou
La Mélodie du malheur.
Ceux-ci sont cependant moins remarqués par le public et les médias qui, conditionnés à voir (ou montrer) uniquement certaines violences abordées de manière stéréotypée, deviennent hypersensibles à des formes ou des modes de violence sortant des schémas convenus par la morale commune.