伊藤润二早年就读于日本岐阜县立中津高等学校，随后进入名古屋齿科技工专科学校深造，并在毕业后投身于齿模技工领域，积累了丰富的实践经验。然而，他对恐怖艺术的浓厚兴趣最终引领其转向漫画创作。1986年，他鼓起勇气向《万圣节月刊》杂志投递了自己的恐怖漫画作品，由此开启了创作生涯。次年，即1987年，伊藤润二凭借其作品《富江》成功亮相，正式以职业漫画家的身份出道，并逐步成长为日本恐怖漫画界极具影响力的代表人物。
一九九零年，伊藤润二做出了一个重要的职业转变，他辞去了原本的齿模技工工作，开始全身心投入漫画创作事业。经过数年的潜心创作与积累，他的首部重要作品《科学怪人》于一九九四年十二月正式出版，这标志着他漫画生涯的一个关键起点。随后在一九九八年，另一部备受瞩目的作品《漩涡》也得以面世。进入新世纪后，他的影响力逐渐扩展到影视领域，二零零零年，根据其漫画改编的惊悚电影《人头气球》在日本全国影院上映，获得了广泛关注。二零零二年，他继续推出了新作《鱼》。二零零四年，伊藤润二将木原浩胜与中山市朗创作的《新耳袋》系列改编成漫画，并以图书形式出版了《禁入空间》。二零零七年，由他亲自担任编剧的恐怖电影《活人偶》登陆大银幕。次年，即二零零八年，他又出版了图书《黑色诡局》。 二零一二年二月，由平尾隆之执导、伊藤润二负责编剧的动画电影《鱼》在日本上映。二零一七年三月，一部记录其创作与生活的纪录片《浦泽直树的漫勉 第四季》首次播出。二零一八年，由他担任编剧的动画作品《伊藤润二惊选集 富江》正式与观众见面。二零二一年是伊藤润二在国际上获得高度认可的一年，其作品《地狱星》的英文版荣获了素有“漫画界奥斯卡”之称的埃斯纳奖最佳亚洲作品奖，与此同时，《伊藤润二短篇集 BEST OF BEST》的英文版也为他赢得了最佳创作者/艺术家奖的殊荣。二零二三年，他的另一部作品被成功改编为动画《伊藤润二狂热：日本恐怖故事》。同年，他还出版了新作《伊藤润二的猫日记》。二零二四年九月二十八日，伊藤润二不仅参与编剧还亲自献声配音的动画剧集《漩涡》在美国Adult Swim频道播出。展望未来，根据官方消息，改编自其经典作品的游戏《伊藤润二狂热：无止的囹圄》已于二零二五年十一月十二日正式在Steam平台全球同步上市，这标志着其创作宇宙在互动娱乐领域的新拓展。