Tomita nació en Tokio y pasó su primera infancia con su padre en China.

Isao compró un sintetizador Moog III[2]​ y comenzó a montar su estudio doméstico.

Empezó arreglando piezas de Claude Debussy para sintetizador y en 1974 publicó el álbum Snowflakes Are Dancing, convirtiéndose en un éxito mundial.

También en 1974, Tomita compuso la música para la película japonesa Last Days of Planet Earth.

A finales de los noventa compuso una fantasía sinfónica híbrida para orquesta y sintetizador titulada The Tale of Genji, inspirada en la historia japonesa homónima.