Kenji Kamiyama wurde am 20. März 1966 in der Präfektur Saitama, Japan, geboren. Sein Einstieg in die Animationsbranche war unkonventionell und begann mit Hintergrundkunst. 1985 trat er Studio Fuga bei, wo er an der Hintergrundproduktion für große Filme wie Akira und Kikis kleiner Lieferservice arbeitete. Nach einer Zeit als Freiberufler schloss er sich 1996 Production I.G an, wo er unter die Fittiche des renommierten Regisseurs Mamoru Oshii kam. Kamiyama arbeitete in verschiedenen Funktionen an von Oshii geleiteten Projekten, unter anderem als Unit-Regisseur bei Jin-Roh: The Wolf Brigade, bevor er 2000 das Drehbuch für den gefeierten Kurzfilm Blood: The Last Vampire schrieb. Sein Regiedebüt gab er 2002 mit der komödiantischen Kurzserie MiniPato.

Internationale Anerkennung erlangte Kamiyama als Regisseur und Hauptautor der Fernsehserie Ghost in the Shell: Stand Alone Complex und ihres Nachfolgers 2nd GIG. Anstatt Masamune Shirows ursprünglichen Manga direkt zu adaptieren, konstruierte er eine neue parallele Erzählung in einer anderen Zeitleiste, die Themen wie Cyberterrorismus, soziale Entfremdung und politische Korruption erforscht. Der Erfolg dieser Serie zementierte seinen Ruf als bedeutendes Regietalent innerhalb der Branche.

Als Originalautor ist Kamiyama am besten dafür bekannt, die Fernsehserie Eden of the East aus dem Jahr 2009 konzipiert und geschrieben zu haben. Die Geschichte, die einen jungen Amnesiker verfolgt, der in ein tödliches Spiel verwickelt wird, um Japan zu retten, war vollständig seine eigene Schöpfung. Er setzte diese Originalerzählung in zwei Spielfilmen fort, Eden of the East: The King of Eden und Eden of the East: Paradise Lost, sowie dem Kompilationsfilm Eden of the East: Air Communication. Sein anderer großer Originalfilm ist Napping Princess (2017), den er sowohl schrieb als auch inszenierte. Angesiedelt in Japan am Vorabend der Olympischen Spiele 2020 in Tokio, verbindet die Geschichte die Realität eines jungen Mädchens mit einer traumartigen Fantasiewelt voller Riesenfroboter und Magie. Er ist auch der Schöpfer des Kurzfilms Xi AVANT.

Neben seinen Originalwerken hat Kamiyama eine bedeutende Geschichte in der Adaption bestehender Werke. Zusätzlich zu seiner Arbeit am Ghost in the Shell-Franchise hat er die Fernsehadaption der Fantasy-Romanserie Moribito: Guardian of the Spirit inszeniert, den CG-animierten Film 009 Re:Cyborg basierend auf dem klassischen Manga Cyborg 009 und die CG-Serie Ultraman. Er wagte sich auch an internationale Franchises heran, ko-regierte Blade Runner: Black Lotus und inszenierte eine Episode von Star Wars: Visions sowie The Lord of the Rings: The War of the Rohirrim.

Mehrere wiederkehrende thematische Schwerpunkte definieren Kamiyamas künstlerische Identität. Ein häufiges Thema ist die Natur von Erinnerung, Amnesie und Identität, das sowohl in Ghost in the Shell: Stand Alone Complex als auch in Eden of the East als zentrales Plotmittel dient. Seine Arbeit ist auch durch eine kritische Untersuchung der japanischen Gesellschaft geprägt, einschließlich des politischen Establishments und der sozialen Folgen des Terrorismus, was Quellen zufolge eine breit anti-autoritäre Perspektive widerspiegelt. Er erforscht häufig die Macht und Gefahr von Informationsnetzwerken und verwendet oft komplexe, vielschichtige Handlungsstränge, die aktives Engagement des Zuschauers erfordern.

Kamiyama gilt als bedeutende Figur im modernen Anime, insbesondere für seine Rolle in den späten 2000er Jahren als Schöpfer intelligenter, erwachsenenorientierter Fernseh-Science-Fiction. Sein Karriereweg ist bemerkenswert für den seltenen Übergang vom Hintergrundkünstler zum international gefeierten Regisseur und Autor. Nach umfangreicher Arbeit mit Production I.G gründete er 2011 seine eigene Firma, STEVE N'STEVEN, um sich mehr auf die Produktion von 3D-CG-Animation zu konzentrieren. Während er für seine erzählerische Tiefe und Regie hoch angesehen ist, stellen einige Analysen fest, dass seine Arbeit oft bei internationalem Publikum beliebter ist als im Inland Japan.