1941年（昭和16年）、日本統治時代の朝鮮京畿道京城府（現・大韓民国ソウル特別市）に生まれる。2歳頃から中学生までを祖父と父の郷里である長野県諏訪郡下諏訪町で過ごす。東京都立日比谷高等学校、東京大学工学部建築学科卒業。菊竹清訓設計事務所勤務を経て、1971年（昭和46年）に独立。アーバンロボット（現：伊東豊雄建築設計事務所）を設立。当初は、『White U』や自邸『シルバーハット』など個人住宅を中心に手がけ、安価かつ禁欲的・ミニマルな作風で注目を浴びた。また消費社会に暮らし、物だけでなく生活空間まで消費する若い女性ら都市の「遊牧民」（ノマド）をテーマに、「東京遊牧少女の包（パオ）」といったプロジェクトを発表するなど、体を柔らかい膜のように包む建築などを構想し、都市を批評する活動を行った。　1986年（昭和61年）、横浜駅西口に作ったシンボルタワー兼地下街換気塔『風の塔』は、無数の穴を開けた金属板（パンチメタル）と照明多数で構成された半透明な簡素な塔であるが、夜間は風などの周囲の気象条件に合わせて表面にカラフルな光が浮かび上がるようプログラミングされており、金属板の斬新な使用方法や環境に対する相互作用性で注目を浴びた。1990年代に入り、『せんだいメディアテーク』を代表として、次第に構造上でも実験的で、なおかつ官能的な外観・内部空間を有する作風に移りつつある。新建築誌上で槇文彦から「平和な時代の野武士たち」と呼ばれた世代の筆頭。2006年（平成18年）には王立英国建築家協会よりRIBAゴールドメダルを受賞するなど、世界でも重要な建築家の一人とみなされるようになり、2013年（平成25年）にはプリツカー賞を受賞した。また、設計する建築のための家具の設計も行う。後進の建築家を多く輩出する教育者としても高い評価を得ている。2010年（平成22年）には愛媛県今治市大三島町に今治市伊東豊雄建築ミュージアムを設置。2012年（平成24年）には新国立競技場「基本構想国際デザインコンクール」に参加し、最終選考11作品に残った。仕切り直しとなった2015年（平成27年）の再コンペにも参加し、今度は明治神宮外苑という立地を踏まえ神道を意識した作品で臨んだが、審査の評価点では「工期短縮」部分で27点の大差をつけられたこともあり、「総合」で8点の僅差で敗れ採用に至らなかった。しかし、敗因となった 「工期短縮」部分では、A案の36ヵ月に対し伊東らB案は34ヵ月で勝っていた。2017年度より朝日賞選考委員を務めている。
中選挙区制時代には、全域が神奈川県第1区に属した。1994年（平成6年）の小選挙区設置後、2002年（平成14年）及び2017年（平成29年）の区割り改正を経て、現行の区域に改められた。本選挙区は、東急田園都市線や横浜市営地下鉄（ブルーライン及びグリーンライン）など、交通網の整備によって急速に都市化が進み、人口が増加したため、神奈川県内ではあるが東京都への通勤・通学者が多い、東京のベッドタウンとも言える地域にある。1996年（平成8年）の第41回衆議院議員総選挙では、地元青葉区出身の中田宏が新進党から出馬して当選し、社会民主党の伊藤茂が比例復活した。2000年（平成12年）の第42回衆議院議員総選挙では、中田が無所属の会（会派：民主党・無所属クラブ）から出馬して自由民主党の江田憲司を破り2選。中田は2002年（平成14年）に横浜市長選挙への出馬を表明して衆議院議員を辞職し、同年10月の補欠選挙では自民党を離党して無所属で出馬した江田が初当選した。2003年（平成15年）の第43回衆議院議員総選挙でも江田は無所属で挑んだが、横浜市長となった中田の全面的な支援を受けた民主党の岩國哲人に僅差で敗れた。2005年（平成17年）の第44回衆議院議員総選挙では、小選挙区で江田が当選し、岩國と自民党の福田峰之が比例復活した。2009年（平成21年）の第45回衆議院議員総選挙では、新たに設立されたみんなの党の幹事長となった江田が当選し、民主党の山崎誠が比例復活した。2012年（平成24年）の第46回衆議院議員総選挙でも小選挙区では江田が当選し、福田が再び比例復活した。2013年（平成25年）12月、江田はみんなの党を離党して結いの党を立ち上げた。2014年（平成26年）9月、結いの党は日本維新の会と合流して維新の党を結成し、江田は共同代表となった。同年12月の第47回衆議院議員総選挙では、小選挙区で江田が当選し、福田が比例復活した。2016年（平成28年）3月に維新の党は民主党と合流し民進党と改称、江田は代表代行に収まった。2017年（平成29年）10月の第47回衆議院議員総選挙では福田が自民党を離党し希望の党へ移籍、落下傘候補として東京都第5区へ鞍替えしたこと受けて自民党は元みんなの党の三谷英弘を擁立。一方、江田は民進党の混乱を受けて無所属で出馬し、江田が当選、三谷は比例復活した。