美濃部亮吉
生い立ち
美濃部達吉・多美子夫妻の長男として東京府に生まれた。父・達吉は天皇機関説で知られる憲法学者である。母・多美子は、数学者・教育者・政治家として活躍した菊池大麓の長女であり、亮吉は箕作阮甫の玄孫にあたる。
東京高師附属小（現・筑波大附属小）、同附属中（現・筑波大附属中・高）を卒業する。附属中学の同級生には、正田英三郎（日清製粉名誉会長、上皇后美智子の父）、岸本英夫（東京大学名誉教授）、芳賀檀（ドイツ文学者）、諸井三郎（作曲家）などがいる。
旧制二高（現・東北大学）を経て、東京帝国大学に進む。
マルクス経済学者
東京帝国大学経済学部では、マルクス経済学者の大内兵衛に師事し、後期資本主義の危機的状況の諸現象、なかんずくインフレーションを研究した。助手となるが、マルクス主義と処世の両立を安易に信じているような態度で挨拶に行ったことが反マルクス派の河合栄治郎の怒りを買い、母校の経済学部に講師として残ることが不可能になる。そのため法政大学経済学部に転出し、以後マルクス経済学者として教鞭を振るう。大内兵衛、有沢広巳と共に、労農派マルクス経済学からの内閣総理大臣・池田勇人（当時）のブレーンの一人でもあった。1960年から1962年までNHK教育で放送されていた『やさしい経済教室』で、経済の問題をやさしく解説する「お父さん」役として出演していた。
東京都知事
革新統一による知事として知られ、政党では日本社会党と日本共産党を支持基盤とする革新知事として1967年（昭和42年）から1979年（昭和54年）の12年間（3期）に渡り、東京都知事を務めた。東京での革新統一方式は以後、一挙に全国に拡がり、一時は日本の総人口の半数近くが革新自治体施政下に暮らす画期となって、最初の'67年都知事選結果は、国際通信社によって「共産主義者が東京で勝った（Communists Win in Tokyo）」などと報じた。
美濃部亮吉の政治的手腕は母方の祖父・菊池大麓から、リベラルな思想は父・美濃部達吉から受け継がれた（もっとも父達吉は日本国憲法は大日本帝国憲法に対して違憲であるとして最後まで反対するなど保守的な面もあった）。
1967年の就任から建築家の浅田孝をブレーンに、岩波書店社長となる安江良介を特別秘書に「広場と青空の東京構想」を掲げた。
1968年には、当時の文部省が「北朝鮮系在日朝鮮人の基幹教育機関」として認可に懸念を示していた朝鮮大学校について各種学校として全国で初めて認可した（以後、朝鮮学校へ補助金を支給する動きが全国に広がった）。
1971年（昭和46年）の都知事選挙では361万5299票を獲得した。これは個人が獲得した得票数としては当時史上最高の得票記録であった。
1971年11月に中華人民共和国を訪問して当時自由民主党幹事長だった保利茂から俗に「保利書簡」と呼ばれる周恩来宛の書簡を託される。美濃部都政下の東京都と中国の首都北京市は1979年3月から姉妹都市となり、翌4月に都知事に就任した鈴木俊一の都政でも東京と北京の交流関係は続くことになった。
老人医療費無料化、高齢住民の都営交通無料化を実施したが、し尿汲取り料金の無料化政策で、し尿汲取り依頼が殺到したことから、都のし尿汲取り作業の能率が極端に下がり、実施半年余りで主婦から有料化懇願の苦情が相次いだ事情などから、無料化行政の弊害も浮き彫りにしている。前述の実情から、やまと新聞等から無分別な無料化行政による能率の極端な低下や、高齢富裕層に対する過剰優遇や都主催の公営競技財源廃止による、東京都の収益の激減を欠点として指摘されている。
他方、この東京都の収益激減と膨大な赤字の要因に、1974年にオイルショックが起こって、高度経済成長が次第に鈍化して都税収入が伸びなくなったことが挙げられている。また、東京都職員の数を増やし、人件費は国家公務員を18.3%も上回ってしまう弊害も露呈し、この給与水準は当時の全国最高であり、東京都が財政赤字になる。実質的に東京都は2010年（平成22年）に財政再建団体となった。
1975年（昭和50年）の3選の際には、部落解放同盟を巡って支持基盤の日本社会党と、解放同盟と激しく対立する日本共産党の間で対立が起こって社共共闘が崩壊した。社共対立を理由に一時美濃部は不出馬を表明していたが、「石原慎太郎の出馬によるファシズムの復活を阻止する」という理由で3選出馬に踏み切ったことに対する反発が大きかった。
社会党系列の知事であったため、議会対策も兼ねて任期途中で公明党との間で政策協定を結ぶなど、共産党への牽制も少なからず行っている。
参議院議員への転出
知事退任後は社会党東京都本部などの推薦を受けて無所属で参議院議員に転出。革新自由連合所属の中山千夏の率いる「一の会」に所属し、後に第二院クラブらの議員との統一会派「無党派クラブ」「参議院の会」代表を務めるも、晩年は病気がちとなり、任期途中の1984年（昭和59年）12月、自宅の書斎で心筋梗塞のため死去した。
老人医療の無料化
健康保険を使った医療費の個人負担分について、都が肩代わりする政策は大変支持されたが、これに自民党・政府・厚生省が「枯れ木に水をやる政策」と反対し、「個人負担分の肩代わりは健康保険法違反で実施不可能」などと反発し、少数与党で一旦頓挫した。大署名運動などで、厚生省に「健康保険法違反」の見解を撤回させて無料化を実施した。この東京都の老人医療費無料化が画期となって、全国各地の自治体に無料化措置が拡がった。
公営ギャンブル廃止
公営競技廃止を、政治公約として前面に押し出し、美濃部の都知事就任後に公約実行という形で、東京都はそれまで行っていた競輪・地方競馬・競艇・オートレースと、全ての公営競技事業から撤退している。これにより、東京都の単独主催場であった大井オートレース場と「競輪のメッカ」とも呼ばれた後楽園競輪場は閉鎖された。これに対しファンからの苦情が相次ぎ、東京都の収益も激減した。都営ギャンブル収益は、当時、年間百余億円あったという。
この他にも、東京都内に設置されている公営競技場は存在しているが、この内東京競馬場は、国の中央省庁である農林水産省管轄の外郭団体（特殊法人）である日本中央競馬会が、江戸川競艇場・平和島競艇場・多摩川競艇場・大井競馬場・京王閣競輪場・立川競輪場は、東京都とは別に市町村や東京都区部が主催権を持っていたため、閉鎖・廃止にならず、東京都が主催していた開催枠については、各々公営競技主催権の移行が行われた。
交通インフラ整備反対
東京外環自動車道、首都高速中央環状線での道路建設工事について、フランツ・ファノンの「ひとつの橋の建設がもしそこに働く人びとの意識を豊かにしないものならば、橋は建設されぬがよい、市民は従前どおり、泳ぐか渡し船に乗るかして、川を渡っていればよい。橋は空から降って湧くものであってはならない、社会の全景にデウス・エクス・マキーナ〔救いの神〕によって押しつけられるものであってはならない。そうではなくて、市民の筋肉と頭脳とから生まれるべきものだ」を引用した「一人でも反対があったら橋を架けない」という「橋の論理」で、社会的少数派を極端に重視する姿勢から、道路工事反対の住民運動の側に立ち、道路建設を軒並み凍結した。
結果として、外環道や中央環状線の工事凍結という形で、東京の環状道路交通網整備が大きく立ち遅れ、慢性的な交通渋滞と、それに伴う排気ガス公害を招き、のちに東京大気汚染訴訟が起こされ、首都東京のインフラストラクチャー機能に大きな遅れと、社会的損失を生じさせた。
また、成田新幹線や羽田空港拡張にも反対を唱え、成田空港の利便性低下や羽田空港の需要逼迫を招いた。
これらに関して、美濃部辞任後に東京都知事に就任した石原慎太郎から、激しい批判を受けた。
都立高校学校群制度の継承と存続
学校群制度を導入したのは美濃部都政ではない。学校群制度による都立高校入試は東龍太郎都政時代末期に導入されたもので、第1回入試は東都政下の1967年3月に実施された。美濃部都知事初当選は同年4月15日の統一地方選である。学校群制度による入試は1967年度（昭和42年度）入学者から1981年度（昭和56年度）入学者までの15回で、美濃部都政下では1968年（昭和43年）から1979年（昭和54年）までの12回が実施された。なお、学校群制度については、都立高校の東京大学など難関大学への進学実績低下の発端となったという説がある。
北朝鮮との関係
対北朝鮮、在日朝鮮人の関連では全国の都道府県の中で先駆けて在日本朝鮮人総聯合会（朝鮮総連）など、朝鮮民主主義人民共和国（北朝鮮）に近い立場の関連施設の固定資産税を免税にしているほか、朝鮮大学校を各種学校として認可している。
美濃部は1971年（昭和46年）、「都市外交の一環」を名目に、現職知事としては唯一の北朝鮮訪問を行っている。その際に金日成と面会を果たしており、その会談において、美濃部は、「私は1925年に大学を卒業して以来約40余年間マルクス経済学を勉強してまいりました。それ故に私は社会主義者であり、社会主義の実現を理想とする人間です。金日成元帥がなされたような活動は出来ませんでしたが、日本国内で私のなし得ることはやりました。・・このような立場にたっている私としては、貴国で進められている社会主義建設の早いテンポには非常に尊敬の念を抱いてきました」と発言し、社会主義下の平壌の現状を引き合いに「資本主義の負けは明らかである」と断じたという。また、上述の朝鮮大学校の認可は金日成訪問の手土産であったとされる。
家族
信濃毎日新聞社社長・衆議院議員・貴族院議員を務めた小坂順造の長女・百合子（自由民主党衆議院議員小坂善太郎・自由民主党衆議院議員小坂徳三郎の姉）と結婚し、長男・次男・三男をもうけたが、都知事就任前に離婚、子供3人は小坂家に引き取られた。都知事就任時には既に再婚しており、後妻との間に長女をもうけている。1984年（昭和59年）12月、死去に際して後妻が喪主を務めている。
長男は自由民主党衆議院議員（後に参議院議員）小坂憲次の秘書を務めた。また次男は僧侶となってオーストラリアに渡り、三男は信越化学工業に勤務した。いずれも小坂姓を名乗っている。