Gorō Miyazaki est le fils du célèbre réalisateur et scénariste d'Anime japonais Hayao Miyazaki.
Après avoir obtenu son diplôme en agriculture et sciences de la Forêt à l'université Shinshū, Gorō Miyazaki obtient un poste en tant que consultant en aménagement urbain. Il prend part à d'ambitieux projets architecturaux et des parcs boisés urbains. Sa vie prend un tournant lorsqu'en 1998 il reçoit des demandes de la part du producteur Toshio Suzuki, lui offrant la possibilité de diriger le Musée Ghibli de Mitaka. Après de nombreux refus, il finit par accepter le poste en 2001. Ce faisant, il entre directement dans le studio d'enregistrement de son père, Hayao Miyazaki.
Gorō Miyazaki a toujours refusé de suivre les traces de son père, jusqu'à juin 2005, où le producteur général Toshio Suzuki le persuade de réaliser quelques planches et les storyboard du quinzième film des studios Ghibli, Les Contes de Terremer (Gedo Senki) que Hayao Miyazaki projetait de réaliser depuis plus de vingt ans. Après avoir observé ses esquisses, Suzuki lui relègue la direction du film. Cet acte s'inscrit dans la recherche de successeurs à Hayao Miyazaki et Isao Takahata, réalisateurs piliers du Studio Ghibli. Une recherche amorcée dès la fin des années 90, avec la réalisation de Si tu tends l'oreille par Yoshifumi Kondō, jusque-là animateur pour le studio. Satisfait, Miyazaki père annonce sa retraite après la réalisation de Princesse Mononoké en 1997. Mais la mort brutale de Kondō l'oblige à revenir au studio. En 2002, nouvelle tentative avec la réalisation du Royaume des Chats par Hiroyuki Morita, mais malgré sa récente déclaration, Miyazaki revient deux ans plus tard avec Le Château ambulant.
Hayao Miyazaki n'était pas d'accord pour que son fils Gorō devienne réalisateur, car celui-ci manquait d'expérience. Pendant la réalisation du film ils ne se sont pas parlé. Malgré tout, le jeune Miyazaki était déterminé à achever le projet.
Le {{date}}, lors de la première projection des Contes de Terremer (Gedo Senki), contre toute attente il est présent. Lors de la projection, durant laquelle il n'adresse pas même un regard à son fils, Hayao Miyazaki sort au bout d'une heure. Après la représentation, il déclare à la télévision que « Un film ne se résume pas seulement aux sentiments », et « qu'il n'est pas encore adulte », en parlant de son fils.
En 2011, Miyazaki réalise La Colline aux coquelicots basé sur le manga éponyme de Chizuru Takahashi et Tetsurō Sayama. L'adaptation est écrite par Hayao Miyazaki et Keiko Niwa. Miyazaki y interprète également la voix du professeur d'histoire et écrit les paroles de certaines des chansons. La Colline aux coquelicots sort au Japon le 16 juillet 2011. En 2012, le film remporte le prix du Meilleur film d'animation de l'année 2011 (Animation of the Year) de la Japan Academy.