1927년 일본 쿠마모토현 아마쿠사군에서 태어났다.
1958년 다니가와 간, 모리사키 가즈에 등이 발행한 《서클촌》에 참가하면서 문학활동을 시작했다. 1969년 『고해정토-나의 미나마타병』을 발표해 산업문명의 치부를 드러낸 미나마타병의 현실과 피해민들의 통한을 진혼의 문학으로 승화시켰다는평가를 받았다. 이 작품으로 1970년 제1회 오오야소이치 논픽션상에 선정되지만 수상을 거부했다. 1973년, 막사이사이상을 수상했다.1993년 『이자요이 다리』로 무라사키시키부 문학상, 2002년 아사히상을 수상했다. 2003년 『부끄러움의 나라-이시무레 미치코 시집』으로 예술선장 문부과학성 대신상을 수상했다. 2004년부터 간행되기 시작한 『이시무레 미치코 전집 시라누이』는 2014년 전17권과 별권 1권으로 완간되었다. 이 전집에 『고해정토-나의 미나마타병』후속작인 2부 『신들의 마을』과 3부 『하늘의 물고기』를 발표해 완결했다. 2011년에는 가와데쇼보에서 출간한 세계문학전집 중 유일한 일본인 작가 작품으로 출간되기도 했다.
2018년 2월 10일, 90세를 일기로 자연과 인간성의 회복을 염원하는 진혼의 글쓰기를 멈추었다.
