后，于1996年进入吉卜力工作室。以动画师的身分参与过多部宫崎骏执导的动画作品。在《神隐少女》、《霍尔的移动城堡》、《崖上的波妞》等作品中担任了原画的工作。此外，在宫崎吾朗执导的《地海战记》中以副作画监督的身分参与。此外，短篇动画方面，米林也担任《空想的飞行机械们》的作画监督和执导了《梅与小猫巴士》。2008年米林在宫崎骏、铃木敏夫、星野康二三人的提议下、将玛丽·诺顿小说《地板下的小矮人》改编成动画电影《借物少女艾莉缇》。此为米林首次担任长篇作品的导演，并根据宫崎骏编写的脚本进行电影的制作。米林宏昌也是