亚洲首位“雨果奖”得主，中国科幻作家刘慈欣在谈到日本科幻时曾经坦言，日本最优秀的科幻作品里有相当一部分是以动漫的形式展现的。这一评价无疑是精确而中肯的。事实上，自从日本动漫诞生之日，就与科幻有着不解之缘。
其实，无论漫画、动画，亦或是科幻，对于日本来说，都是地道的文化舶来品。自明治维新后，在“文明开化”的国策下，作为新兴艺术形式的漫画和动画，以及作为类型文学的科幻，都从西方流传到了日本，并迅速为日本所吸收转化，创造出了各自的本土化形式。然而，在相当长的时间内，漫画、动画与科幻都是在日本文艺界各自独立发展的平行线，直到一个人的出现，才让这三者真正相交。此人便是手冢治虫。
手冢治虫，本名：手冢治，1928年出生在大阪的一个中产家庭。少年时代的手冢治虫对电影有着浓厚的兴趣，尤其痴迷于各种动画片。据说，正是因为观看了由中国动画名家万氏兄弟制作的动画长片《铁扇公主》（1941年上映），才让手冢治虫下定决心要成为漫画家（注：当时日本将动画片称为“漫画映画”）。
1945年，手冢治虫考入大阪大学医学部。在学期间，手冢治虫开始利用业余时间从事漫画创作。翌年，他的长篇漫画处女作《新宝岛》出版。在这部漫画里，手冢治虫开始尝试将电影的构图和分镜手法运用到连环漫画的创作当中，具体做法就是将大小不同的画格排列在一起，造成类似镜头推移的效果。另外，他还通过在画面上绘制拟声词的方法，使无声的画面能够表现出音响效果。这些创作手法的运用，成为日本新漫画的先声。此后几年，他又先后创作完成了《失落的世界》《大都会》《未来世界》等科幻题材的长篇连环漫画，后来被合称为手冢治虫早期漫画作品中的“SF三部曲”。
手冢治虫之所以如此钟爱科幻题材，并非偶然。其实，早在中学时代，手冢治虫就开始痴迷于科幻作品，并与当时日本著名科幻小说家海野十三建立了亦师亦友的亲密关系。海野十三曾想让手冢治虫中学毕业后就来东京发展，但后来因为日本战败后的混乱局面及海野十三的逝世而作罢。但此后手冢治虫仍旧与日本科幻界保持着密切联系，而且他也是日本最重要的科幻作家组织——日本科幻作家俱乐部的资深成员。
1951年，手冢治虫大学毕业，之后迁居东京，正式走上了漫画家的道路。迁居东京后，手冢治虫的首部作品名为“アトム大使”（Captain Atom，阿童木大使）漫画。漫画中，因为故乡被天灾毁灭的外星人来到地球，开始跟地球人共同生活。但很快，两个文明之间因为争夺生存资源而剑拔弩张。这时，一位名叫阿童木的机器人少年以“大使”的身份承担起了代表人类同外星人进行最后一次谈判的重任。漫画刊出后，反响不一。很多青少年读者对漫画中复杂的科幻设定并不感兴趣。为此，杂志社责任编辑金井武志在与手冢治虫反复商讨后，决定把连载内容改为以阿童木为绝对主角的少年向漫画，并把漫画标题从极具美式超级英雄风味的“アトム大使”改为“鉄腕アトム”。这就是后来人所共知的《铁臂阿童木》。
《铁臂阿童木》自推出后，便成为了20世纪50年代日本最具人气的少年漫画作品。与此同时，随着日本战后经济重建以及筹备1964年的东京奥运会，电视机逐渐在日本家庭普及。手冢治虫注意到了这个趋势，并开始筹划圆自己儿时的动画梦。1962年，“虫制作公司”成立。手冢治虫开始着手制作动画版《铁臂阿童木》。为了弥补电视台支付的制作费与动画生产成本之间的巨大差额，手冢治虫首创了“有限动画制作法”。这一制作法后来成为日本电视动画制作的基准。
1963年1月1日，动画版《铁臂阿童木》开播。手冢治虫终于凭借一己之力，将日本的科幻、漫画与动画三者融为一炉。此后，随着日本漫画与动画这两大艺术形式在题材、内容和形式上的相互交织，真正意义上的“动漫”艺术在日本渐趋成型，并迅速风靡亚洲，并传播到欧美国家。
手冢治虫为日本科幻动漫发展的另一大贡献，是无意中留下了一座“创作大本营”——常盘庄。这座手冢治虫初到东京时居住的简陋公寓，日后却因为手冢治虫的声名鹊起，而成为漫画界的圣域。众多漫画家汇聚于此。其中就包括藤本弘（藤子·F·不二雄）、石森章太郎、松本零士等人。藤本弘是《哆啦A梦》的原作者，这个系列一直延续至今，是日本国宝级的动漫佳作。石森章太郎则创作了日本科幻动漫史上具有转折点意义的《改造人009》而一举将科幻动漫的受众从青少年推展到20-30岁的青年人群。而除了科幻动漫外，石森章太郎对于日本科幻影视也有着举足轻重的影响。与奥特曼系列齐名，号称日本“科幻特摄剧三巨头”的另外两个系列——“假面骑士”系列和“超级战队”系列，原作均为石森章太郎。松本零士则因导演了动画片《宇宙战舰大和号》而一举成名。这部动画作品是日本科幻动漫史上另一部转型之作，确立了日本科学幻想类（俗称“硬科幻”）动漫作品的基本范式，为后来的《机动战士高达》《超时空要塞》等同类型科幻动漫作品起到了示范作用。除动画版外，松本零士还执笔创作了《宇宙战舰大和号》的漫画版。之后，松本零士又创作了《银河铁道999》《宇宙海盗上尉哈洛克》等科幻动漫作品。
在手冢治虫、藤本弘、石森章太郎、松本零士等第一代日本动漫人的影响下，新一代的日本科幻动漫创作者也相继崛起。1979年，由富野由悠季导演的《机动战士高达》开播。1982年，由石黑升导演的《超时空要塞Macross》开播。这两部号称“真实系”的机甲动漫作品，掀开了20世纪80年代日本科幻动漫热潮的序幕。大量高质量科幻动漫作品成为日本动漫市场的主力军，而且还出口到世界各地，甚至还出现了二次转口的现象。比如，20世纪90年代引入中国的科幻动画片《太空堡垒》，就是美国金和声公司将《超时空要塞Macross》《超时空骑团》《机甲创世记》等三部日本科幻动画片重新剪辑配音后，制作而成的。这部动画片成为了国内众多“70后”“80后”的共同记忆。
但到了20世纪90年代，由于种种原因，日本科幻动漫热潮逐渐消散。直到1995年，日本科幻动漫迎来了史上的巅峰之作《新世纪福音战士》。依靠反传统的故事架构和大量创新性的视听语言的运用，《新世纪福音战士》将“机甲”这一日本科幻动漫领域的经典题材提升到了前所未有的高度。最终一战封神，成为了日本、乃至世界科幻影视史上的不朽名篇。
然而，《新世纪福音战士》的成功似乎也成为日本科幻动漫史上的绝唱。进入新世纪后，在整个日本动漫蓬勃发展的大背景下，科幻动漫却已经风采不再，最近20年间已经鲜有经典作品问世。虽然，很多经典作品不断推出续集，甚至出现了真人影视作品，但充其量只是对往昔的一种怀念罢了。