Réalisateur et assistant japonais, Mitsuo Murayama est né en 1920 à Kashiwazaki, au Japon. Alors qu’il est déjà plus que trentenaire, Mitsuo Murayama devient le protégé de Kenji Mizoguchi pour qui il devient un assistant sur le film L’impératrice Yang Kwei-Fei (1955). Cela permet au débutant d’apprendre son métier avec l’un des meilleurs et d’obtenir ainsi un contrat de réalisateur pour la firme Daiei. Dès 1956, le cinéaste entame une imposante carrière forte d’une quarantaine de longs métrages.
Parmi eux, on peut signaler le très bis L’Homme invisible contre la mouche humaine (1957) qui est toutefois réalisé avec un réel savoir-faire malgré son scénario délirant. Par la suite, on lui doit aussi le drame de guerre Kaigunheigakkô monogatari : Aa! Etajima (1959), les polars Kuro no satsutaba (1963), Kenka inu (1964).
A partir de 1965, le cinéaste commence à travailler assez régulièrement pour la télévision, tout en continuant à œuvrer pour le grand écran avec le film de guerre Gateway to Glory (1969), toujours pour la Daiei, alors en grande difficulté financière. Devenu un spécialiste du film de guerre, il signe encore The Falcon Fighters (1969).
Après la faillite de la Daiei, il rejoint la Shaw Brothers installée à Hong Kong et signe encore Centaur (1969). Au milieu des années 70, il revient au Japon où il tourne de nombreux épisodes de séries télé et revient au film de guerre avec Karafuto 1945 Summer Hyosetsu no mon (1974). Il termine sa carrière à la télévision.
Finalement, Mitsuo Murayama décède en 1979 à l’âge de 59 ans.