1929年松本生まれ、東京在住。10歳の頃より水玉と網模様をモチーフに絵を描き始め、水彩、パステル、油彩などを使った幻想的な絵画を制作。京都市立美術工芸学校（現京都市立芸術大学）で日本画を学んだのち、故郷の松本で創作活動を開始するが1957年に渡米。ネット・ペインティングのシリーズなどによって国際的な前衛芸術家としての地位を築き上げた。1973年に活動拠点を東京に移し、現在に至るまで精力的に制作活動を行なっている。ヴェネツィア・ビエンナーレ（1993年）で日本代表として日本館初の個展を開催。2011年にテート・モダンを皮切りに開催された回顧的大規模個展は、ポンピドゥ・センターなどヨーロッパ、中南米、アジア、北米の主要な美術館に巡回し、世界各地で大きな話題となった。
目下、最大級の回顧展が国立新美術館で開催されており、記録的な数の観客を動員中である。世界で最も影響力がある100人（『タイム』誌、2016年）に選出される。文化勲章受章（2016年）、文化功労者（2009年）、世界文化賞（2006年）、朝日賞（2001年）、等受賞。