担任原画，并多在高畑勋执导的作品中负责分镜图，也曾身任吉卜力的电脑CG部部长。百濑义行首次在吉卜力执导的动画作品为2000年的《Ghiblies》。之后在2004年、2005年与音乐组合团体capsule合作，创作了科幻风格的音乐短篇动画三部曲《可携式机场》、《space station No.9》、《飞天都市计画》；并也曾在新垣结衣的歌曲《Piece》音乐录影带中担任导演。除参与吉卜力动画制作外，百濑义行也在后续接任了动画企划公司MoonAnimation的社长、董事。