学业后投入动画界就职。武重洋二第一次接案的吉卜力工作室动画电影为1988年宫崎骏的《龙猫》，之后还参与过高畑勋的《儿时的点点滴滴》制作。在制作《红猪》时武重洋二才正式进入吉卜力工作室为正式职员，之后担任多部吉卜力的背景绘制。在短篇动画《On Your Mark》中第一次担任美术监督，并其后担任《魔法公主》、《隔壁的山田君》、《霍尔的移动城堡》等吉卜力剧场动画美术监督。其他参与的作品有《机动警察》、《攻壳机动队》、或是由细田守执导的《跳跃吧！时空少女》、《夏日大作战》等作品。