Né le 24 août 1960 à Yao, près d'Osaka, Takashi Miike entre à l'âge de dix-huit ans à l'Academy of Broadcasting and Film de Yokohama, dont il sort diplômé, avant de débuter dans la télévision japonaise. Durant les années 1990, il réalise de nombreux films sortis directement en vidéo, le fameux V-Cinema, système qui lui permet de tourner avec de faibles budgets et de développer une productivité hors norme, à commencer par le film de yakuzas Les Affranchis de Shinjuku en 1994. Il enchaîne les longs métrages de genre à un rythme effréné, entre polars de yakuzas, comme la trilogie Dead or Alive, films d'horreur et comédies, jusqu'à sa consécration internationale avec Audition en 1999, sombre histoire d'amour qui bascule dans l'horreur pure. Il poursuit avec des œuvres marquantes comme Ichi the Killer en 2001 ou Visitor Q la même année, avant de se tourner vers le film de samouraïs avec 13 Assassins en 2010, présenté à la Mostra de Venise, puis Hara-Kiri : mort d'un samouraï en 2011, sélectionné en compétition officielle à Cannes. Réalisateur d'une prolixité inégalée, il a dirigé plus d'une centaine de productions pour le cinéma, la vidéo et la télévision depuis ses débuts en 1991.
Takashi Miike cite David Lynch, Hideo Gosha, David Cronenberg et Akira Kurosawa parmi ses influences majeures, révélant un attachement aussi bien au cinéma d'auteur transgressif qu'au classicisme du film de samouraïs japonais. Il a confié que son film préféré était Starship Troopers de Paul Verhoeven, dont l'ironie mordante et le grand spectacle assumé trouvent un écho dans sa propre approche décomplexée des genres cinématographiques. Sa formation par le système du V-Cinema japonais, qui l'a contraint à tourner très vite avec des moyens limités, a nourri une virtuosité technique et une capacité d'adaptation rares dans l'industrie mondiale du cinéma. Son goût pour la transgression des tabous sociaux et sexuels, sans jamais chercher à en atténuer l'impact par des artifices narratifs rassurants, constitue une marque de fabrique constante de son œuvre.
Le cinéaste est reconnu pour un style technique et virtuose, où la violence, le fantastique ou l'absurde surgissent hors de toute convention, sans jamais préparer le spectateur à ce qui l'attend. Sa mise en scène, très riche en effets et en ruptures de ton, refuse la classification stricte par genre, mêlant fréquemment yakuza, horreur, science-fiction et comédie au sein d'une même œuvre. Il alterne avec une aisance déconcertante entre des films contemplatifs et poétiques, comme The Bird People in China, et des œuvres ultra-violentes et provocatrices comme Ichi the Killer. Sa direction d'acteurs privilégie souvent un noyau de fidèles interprètes qu'il connaît intimement, ce qui lui permet de maintenir un rythme de tournage extrêmement soutenu tout en préservant une exigence artistique constante.
13 Assassins a été présenté en compétition à la Mostra de Venise en 2010, tandis que Hara-Kiri : mort d'un samouraï a été sélectionné en compétition officielle au Festival de Cannes en 2011, une reconnaissance rare pour un cinéaste aussi prolifique dans le cinéma de genre. Son segment pour le film à sketches 3 Extremes, aux côtés de Fruit Chan et Park Chan-wook, a également contribué à sa reconnaissance critique internationale. Son épisode pour la série Les Maîtres de l'horreur, intitulé La Maison des sévices, a été jugé si dérangeant par la chaîne Showtime qu'elle a annulé sa diffusion, tout en le conservant pour le coffret DVD de la série.
Les acteurs Renji Ishibashi, Shô Aikawa, Riki Takeuchi, Ren Ôsugi et Susumu Terajima reviennent fréquemment dans ses films, formant un noyau de fidèles interprètes récurrents. Il retrouve régulièrement des scénaristes et producteurs japonais spécialisés dans le cinéma de genre, avec qui il a pu maintenir un rythme de production extrêmement soutenu. Sa participation en tant qu'acteur dans Hostel d'Eli Roth, tourné en anglais malgré sa maîtrise limitée de la langue, témoigne également de son inscription dans un réseau international de cinéastes admirateurs de son travail.
La violence extrême et les tabous sexuels, sans concession ni mise en condition du spectateur, traversent une large part de son œuvre la plus provocatrice, d'Audition à Ichi the Killer. La nostalgie de l'enfance et la glorification de l'amitié, y compris dans des configurations perverses ou détournées, structurent paradoxalement une grande partie de sa filmographie selon ses propres observateurs. Le monde des yakuzas et ses codes d'honneur dévoyés occupent une place importante dans ses débuts, tandis que le film de samouraïs, plus classique, marque un tournant vers 2010. Enfin, le mélange des genres et le refus des classifications rigides, entre horreur, comédie et science-fiction, demeurent la signature la plus reconnaissable de son cinéma.