1953年６月27日生まれ。長崎県五島市出身。
美術系専門学校在学中にアニメーションの美術スタジオに勤務。テレビアニメーション「未来少年コナン」(1978)で自身初の美術監督を務め、以降、「天空の城 ラピュタ」(1986)、「火垂るの墓」(1988)、「もののけ姫」(1997)など、美術監督として数々の名作に携わる。
2006年、アニメーション映画「時をかける少女」で第12回ＡＭＤ Award'06大賞／総務大臣賞を美術監督として受賞。2011年より「日本のアニメーション美術の創造者 山本二三展」が全国で巡回中。
現在は美術スタジオ絵映舎（かいえいしゃ）代表。

・五島市ふるさと大使
・京都造形芸術大学　アニメディレクションコース客員教授
・東京アニメーションカレッジ専門学校　講師