Shinichirō Watanabe wurde am 24. Mai 1965 in Kyoto, Japan, geboren. Seine Karriere in der Anime-Branche begann er beim Studio Sunrise, wo er an der Episodenregie und Storyboards für verschiedene Produktionen arbeitete. Sein Regiedebüt gab er 1994 als Co-Regisseur der Mecha-Serie Macross Plus. Er wird weithin als Autorenfilmer des japanischen Animationsfilms anerkannt, der für die Regie von kritisch gefeierten und kommerziell erfolgreichen Serien bekannt ist.

Watanabes Karriere ist durch einen Fokus auf Originalwerke statt Adaptionen geprägt. Sein erstes vollständiges Solo-Regieprojekt war die 1998er Serie Cowboy Bebop, ein Space Western, der Film Noir, Hongkong-Actionkino und Jazzmusik vereinte. Die Serie erhielt universelles Lob und wurde 2001 vom Kinofilm Cowboy Bebop: Knockin' on Heaven's Door gefolgt. 2004 inszenierte er Samurai Champloo, das eine historische Edo-Zeit-Kulisse mit einem anachronistischen Hip-Hop-Soundtrack verband. Seine anderen bemerkenswerten Original-Fernsehwerke umfassen das Jazz-Drama über das Erwachsenwerden Kids on the Slope (2012), die surreale Weltraumkomödie Space Dandy (2014, als Chefregisseur), den Thriller Terror in Resonance (2014) und die musikzentrierte Serie Carole & Tuesday (2019, als Chefregisseur). Nach einer sechsjährigen Pause kehrte er 2025 mit der Science-Fiction-Actionserie Lazarus zur Regie zurück, produziert von Studio MAPPA für Adult Swim.

Obwohl er am besten für Originalwerke bekannt ist, hat Watanabe gelegentlich an Adaptionen und Anthologieprojekten mitgewirkt. Er führte 2003 Regie bei zwei Kurzfilmen, Kid's Story und A Detective Story, für die amerikanische Anthologie The Animatrix. Er inszenierte auch den Anime-Kurzfilm Blade Runner Black Out 2022 im Jahr 2017 und war kreativer Produzent der nachfolgenden Serie Blade Runner: Black Lotus. Er erhielt eine Associate-Producer-Nennung für die Live-Action-Netflix-Adaption von Cowboy Bebop, war jedoch nicht in deren Produktion involviert und kritisierte sie nach ihrer Veröffentlichung öffentlich. Er hat den Wunsch geäußert, die Werke des Science-Fiction-Autors Philip K. Dick zu adaptieren, sollte sich die Gelegenheit ergeben.

Ein bestimmendes Merkmal von Watanabes künstlerischer Identität ist die prominente Rolle von Musik in seinem Geschichtenerzählen. Er betrachtet Musik nicht nur als Hintergrunduntermalung, sondern als gleichberechtigten Partner zu den visuellen Elementen und strebt oft ein fünfzig-fünfzig-Verhältnis zwischen Soundtrack und Erzählung an. Seine Serien werden häufig für ihre eklektischen und sorgfältig kuratierten Soundtracks gelobt, meist komponiert von Yoko Kanno, die von Jazz und Blues bei Cowboy Bebop über Hip-Hop bei Samurai Champloo bis hin zu Post-Rock bei Terror in Resonance reichen. Er bezeichnet sich selbst als Musikfanatiker, und seine Arbeit an Carole & Tuesday wurde explizit um die durch Musik geschaffenen Bindungen aufgebaut. Seine Charaktere verbergen oft tiefsitzende Einsamkeit und vergangene Traumata unter einer Fassade von coolem Stil, ein Thema, das seiner Meinung nach über die Zeit hinweg relevant geblieben ist. Er bemüht sich bewusst, jedes seiner Projekte anders als das vorherige wirken zu lassen, und hat Interesse daran bekundet, in Zukunft eine Horror-Serie zu inszenieren.

Watanabe hat eine bedeutende Stellung in der Anime-Branche und wird häufig zu Japans besten Animationsregisseuren gezählt. Er gilt für viele internationale Fans als Einstiegs-Schöpfer, teilweise weil seine Arbeit stark auf globale Kulturen sowie amerikanische Popmusik und Kinematografie zurückgreift, was er auf ein kindliches Verlangen zurückführt, seiner ländlichen Umgebung zu entfliehen. Er priorisiert die Schaffung von Original-Anime gegenüber Adaptionen, da er dies für lohnenswerter hält, und hat festgestellt, dass das Publikum konservativer geworden ist und bekannte geistige Eigentumsrechte bevorzugt. Sein Einfluss und sein Ruf ermöglichen es ihm, mit einer Vielzahl internationaler Talente zusammenzuarbeiten; für Lazarus arbeitete er mit John-Wick-Regisseur Chad Stahelski an der Action-Choreografie und mit Musikern wie Kamasi Washington, Bonobo und Floating Points am Score. Er verfolgt eine Philosophie, zukunftsweisende Werke zu schaffen, die über ihre eigene Ära hinaus bestehen können, inspiriert von einem Zitat des Musikers Miles Davis.