Katsuhiko Nishijima wurde am 4. Februar 1960 in Tokio geboren und zog in jungen Jahren nach Funabashi in der Präfektur Chiba. Als Student strebte er an, Mangaka zu werden, und war ein begeisterter Fan von Mobile Suit Gundam. Nach seinem Abbruch des Studiums an der Chiba University of Commerce suchte er eine Karriere in der Animation. Obwohl sein erster Versuch, bei Sunrise einzusteigen, nicht erfolgreich war, stellte ihn ein dortiger Produzent Studio LIVE vor, das von Yoshio Ashida gegründet wurde, wo er angenommen wurde und seine professionelle Ausbildung begann.

Nishijimas frühe Karriere als Animator ist eng mit der klassischen Serie Urusei Yatsura verbunden. Er war ein hingebungsvoller Fan des Originalmangas und bat persönlich darum, an der Anime-Adaption mitarbeiten zu dürfen. Er trat dem Produktionsteam bei und wirkte als Key Animator und Storyboard Artist mit, wobei er 1983 seine erste Rolle als Animationsregisseur in Episode 105 übernahm. In dieser Zeit gründete er 1984 zusammen mit bekannten Persönlichkeiten wie Hideaki Anno auch die Freelance-Animatorengruppe Studio Graviton.

Sein Debüt als Regisseur gab er 1986 mit dem Spielfilm Project A-ko. Nishijima fungierte bei dem Film als Regisseur, Co-Autor und Co-Originalcreator. Der Film war eine komödiantische und actionreiche Parodie auf die Science-Fiction- und Superhelden-Genres und etablierte viele der thematischen Elemente, die später seine Autorenidentität prägen sollten. Er arbeitete weiter an der Franchise und war Originalcreator für deren Fortsetzungen, darunter Project A-ko 2: Plot of the Daitokuji Financial Group.

Während der 1990er und 2000er Jahre wurde Nishijima sehr aktiv auf dem Markt für Original Video Animation (OVA), einem Format, das größere kreative Freiheit und reifere Inhalte ermöglichte. Er führte Regie bei zahlreichen OVA-Serien, darunter 1997 AIKa. Seine Arbeit aus dieser Zeit ist geprägt von einem Fokus auf Action, Spionage und Komödie, oft mit auffälligem Fanservice. Diese künstlerische Identität wird vollständig in der von ihm inszenierten Anime-Fernsehserie Najica Blitz Tactics aus dem Jahr 2001 verwirklicht. Die Serie folgt einer Geheimagentin und ihrem Androiden-Partner und verbindet Schießereien und Kampfkunst mit freizügigen visuellen Elementen. Das Originalkonzept für Najica Blitz Tactics stammt von Nishijima und wurde später von Takuya Tashiro zu einem Manga adaptiert, der von 2001 bis 2003 veröffentlicht wurde.

Neben seinen eigenen Kreationen hat Nishijima eine lange und bedeutende Geschichte als Storyboard Artist und Animator für eine Vielzahl anderer Produktionen. Seine Credits reichen vom Science-Fiction-Epos Nadia: The Secret of Blue Water und dem Gainax-Klassiker Gunbuster bis hin zu späteren Serien wie Kill la Kill und High School DxD BorN. Er hat auch mehrere andere OVA-Serien inszeniert, wie A-Ko The VS, Graduation, Lingeries und G-taste, und damit seinen Ruf als Produzent von unterhaltsorientierten Actionkomödien mit starkem Fokus auf stilisierte Action und Sexappeal gefestigt.

Die Bedeutung von Katsuhiko Nishijima in der Anime-Branche liegt in seiner konsequenten Produktion als Regisseur und Schöpfer von OVA- und Fernsehserien, die reinen Unterhaltungswert priorisieren. Seine Arbeit an der Project A-ko-Serie half, einen Stil von energiegeladenen, parodiegetriebenen Animes in den späten 1980er Jahren zu definieren, während seine späteren Projekte wie AIKa und Najica Blitz Tactics zu emblematischen Beispielen für actionorientierte, fanservice-lastige Produktionen wurden, die in den späten 1990ern und frühen 2000ern ein Markenzeichen des OVA-Marktes waren.