Hosoda Yaponiyanın Toyama prefekturasında yerləşən Nakaniikava rayonun Kamiiçi qəsəbəsində anadan olub. Atası dəmiryol mühəndisi, anası isə dərzi kimi işləyirdi.[3] Hosodanın animasiyaçı olmağa Hayao Miyadzakinin birinci animesi olan The Castle of Cagliostro baxmağından sonra ilhamlanmıb.[4] O, İşikava prefekrturasında Kanadzava İncəsənət Kollecinin yağ rəssamlığı öyrənirdi.[5]
Məzunluğundan sonra, Hosoda Toei Animation studiyasına boş vaxtında yaratdığı qısa anime göndərib, orda animasiyaçı kimi işə qəbul olundu.[3] O, əvvəl Studio Ghibli-yə müraciət edib, orda iş ala bilməyib, amma Hayao Miyadzakinin özündən tərənnümlü imtina məktubu almış.[4][6]
Toei Animation studiyasında, erkən 2000-ci illərində işləyərkən, o Digimon Adventure seriyasının ilk iki tammetrajlı anime üzərində işləyərək, ictimai diqqəti özünə cəlb etdi. Beləliklə, onun Digimon: The Movie üzərində rejissor rolu Studio Ghibli-nin baş prodüseri Toşio Sudzukinin diqqətini cəlb edib.[3]
2001-ci ilin sentyabrında Studio Ghibli elan edib ki, Hosoda Haulun yeriyən qəsri animesinin rejissoru olacaq.[7] Onun buraxılış tarixi 2003-cü ilinə müəyyən olunmuşdu.[8] Halbuki, bu animenin istehsalı yaradıcı fəqlərinə görə gərginləşib. Hasoda bunu izah edib: Mənə [animeni] Miyadzaki onu necə eləsəydi, elə eləməyə deyilib, fəqət mən öz animeni özüm istədiyim kimi eləmək istəyirdim.[9] Beləliklə, o, istehsalın erkən mərhələlərdə Studio Ghibli rəislərin tərəfindən qəbul edilə bilən konsepsiyanı yarada bilməyib,[10] Hosoda oranı 2002-ci ilin yayında tərk etmişdi.[11]
Bunnan sonra Toei Animation studiyasına qayıdan Hosoda, rəssam Takaşi Murakami ilə birlikdə, bir sıra animasiya, o cümlədə, Louis Vuitton üçün Superflat Monogram reklamı üzərində işləmiş.[3][12] Eyni zamanda, o, Studio Ghibli-də keçirtdiyi coşqun müddətindən ilhamlanaraq, Ojamajo Doremi anime serialın bir seriyası üçün rejissorluq eləmiş. Bunun nəticəsində, onu Madhouse studiyası işə almış.[13]
Madhouse studiyasında işləyərək, Hosoda 2006-cı ildə rejissorluk elədiyi The Girl Who Leapt Through Time animesi üçün 2007 Yaponiya Film Akademiyasının İlin Animasiyası mükafatını alıb;[14] və 2009-cu ildə rejissorluk elədiyi Summer Wars animesi üçün 2010-cu ilin həmin mükafatını yenə alıb.[15]
2011-ci ildə, Hosoda The Girl Who Leapt Through Time və Summer Wars animelərin prodüseri olan Yuçiro Saito ilə Madhouse studiyasından çıxıb və onnan Studio Chizu yaradıb.[16]Studio Chizu artıq Hosoda rejissorluğu altında üç anime istehsal edib.[17][18] Onlardan biri 2019-cu ilin Ən Yaxşı Animasiya nominasiyasında Oskar mükafata namizəd göstərilmişdir.[19]