漫画家手塚治虫は幼少期からアニメーションに強い興味を持ち、1960年には東映動画の長編第三作である『西遊記』に参画、翌年には虫プロダクションを設立し『鉄腕アトム』『ジャングル大帝』などの黎明期のテレビアニメーションを創出した。また『ある街角の物語』などの大人向けの実験作品を自主製作していた。1967年秋、当時洋画配給会社であった日本ヘラルドより、手塚に自社製作の作品製作について打診があった。両者により、アニメーション作品にすること、大人ものの、エロチズムを含む大衆娯楽作品とすることとの方針が決定し、企画は手塚側に任された。手塚は、当初ヨハン・ファウストの映像化を企画し、メフィストフェレスを女性とするなどのアイデアも出されたが、同時期に、リチャード・バートン、エリザベス・テイラー主演の『ファウスト悪のたのしみ』が公開されることとなり取り下げられた。他『デカメロン』なども候補にあがったものの、性的表現もあり、かつまた当時翻訳が複数の出版社から出されたこともあって、『千夜一夜物語』を取り上げると決まった。日本ヘラルドと虫プロとの契約は、最終的に虫プロに過酷なもので1億円の配収でも赤字となる計算であった。これは、虫プロ側が制作費を調達できずヘラルドからの借り入れに頼る必要があったためという。それでも手塚は、この企画にゴーを出した。手塚自身も虫プロのスタッフも乗り気になってこの企画に邁進することになる。
貧乏な水売りアルディンは、バグダッドの奴隷市場で売られている美女ミリアムに魅了され、竜巻のどさくさで彼女を誘拐する。二人は束の間の愛を育み、ミリアムは身ごもるものの、野心的な官吏バドリーが使う40人の盗賊に捕らえられてしまい、アルディンが拷問を受けている間にミリアムは世を去った。失意のアルディンは盗賊の娘マーディアと共に女護島に着くと、女であるマーディアは放逐され、アルディンは女性のみの島で快楽の時をすごす。しかし彼女たちの正体は蛇だった。ほうほうのていで逃げ出したアルディンは、やがて巨万の富を積んだ難破船を得、大金持ちの船乗りシンドバッドと名乗るようになる。15年の時が過ぎ、アルディン＝シンドバッドはバグダッドに戻る。同じ頃、ミリアムとアルディンの間に生まれた娘ジャリスの成長した姿もそこにあった。シンドバッドは王位を賭けた勝負に勝ち、バグダッドの王となる。シンドバッドは外征や天に達する塔を建築するなど放蕩の限りを尽くし、さらに、自分のハレムに娘ジャリスを迎えてしまう。狡猾に王に取り入っていたバドリーはシンドバットとジャリスを近親相姦の罪で告発するが、魔王女ジニーの転機で難を逃れ、また仇敵バドリーはマーディアの弓に倒れる。シンドバッドは結局王位を追われ、死刑にならんとするその時、塔は倒壊しその隙にバグダッドを脱出する。王座によって何も得ることが出来ないと悟ったシンドバッドは、再び元のアルディンに戻り旅に出る。
2013年11月の記者会見後、広島の映画興行会社・序破急のニュースでは「まずは映画を見て欲しい。思わず応援したくなる、そんな映画です。映画を見終わったあとには必ずまっすぐな感動がある。そんな作品と同じ熱意をやはり作り手の人たちはお持ちなのでした」と報じられた。映画の企画製作や上映に取り組む映画センター全国連絡会議は「反戦の思いを伝える秀作」と評価し、2015年（平成27年）の被爆70年に向け、本映画の上映に力を入れる方針と、日本各地に約30あるセンターによる上映と、被爆アオギリの植樹を進める方向を決定した。2014年（平成26年）には、日本音楽著作権協会(JASRAC)で音楽文化の普及発展に寄与している個人・団体・作品などの功績を顕彰するために新設された「JASRAC音楽文化賞」を受賞し、「主題歌や挿入歌など、音楽が被爆者の方の思いを効果的に伝える役割を果たしている。平和の尊さや命の大切さを訴えかけていく取組みとして、原爆投下から70年になろうとしている今、顕彰する」と賞された。2016年6月に行われたニューヨーク州の上映会でも反響は大きく、「なぜこれほど苦しい体験をしながら、被爆者は平和に貢献できるのか」などの声が何度も寄せられた。
1977年8月6日、劇場版『宇宙戦艦ヤマト』が東京の4館で公開。1977年夏に日本で上映されたのは2時間10分の「スターシャ死亡編」である。前述の『月刊OUT』8月号誌上で東京の4館のみでの上映の情報が伝わると、全国での上映を希望する声が高まり、オフィスアカデミーでもファンクラブを通じて、ラジオ局への曲リクエストとポスターを貼る作戦を行い、マスコミの話題となる。これらの反響により、岡田茂東映社長の意向で、地方都市の配給は東映が担当し、系列の東映洋画系で全国配給が決まった。東京公開から1週遅れの8月13日に札幌市の2館公開予定だったのが、旭川市、函館市、室蘭市に拡大公開されることになった）ことを皮切りに地方のブッキングが進み、全国ロードショーが決定する。地方での上映館が増えたのは、アメリカ映画『ブラックサンデー』の上映中止事件によって穴が空いた地方の映画館が存在したことも一因だった。最終的に225万2000人の観客を動員し、9億円の配給収入、21億円の興行収入をあげて、1977年の日本映画では9位の興行成績を記録したヒット作品となった。当時は長編のアニメ映画といえば、東映動画（現・東映アニメーション）による低年齢向けの東映まんがまつりの独擅場という状況であったが、劇場版ヤマトのヒットはこの状況を打ち破り、ハイティーンのアニメファン向けにテレビアニメ再編集版や新作の長編アニメが続々と劇場で公開されるアニメ映画ブームをも巻き起こした。『宇宙戦艦ヤマト』が1977年8月に劇場公開されたとき、“アニメブーム”なる言葉が生まれ、本作の大ヒットから、それまでテレビの夕方の子供向けの時間帯にひしめいていたアニメーション映画が大型化されて劇場に進出するようになった。長く低迷していた東映アニメーションが本作を機に復活、配給した東映洋画が飛躍する原動力にもなった。宣伝面では従来の「まんが映画」に代わって「アニメ」という言葉を全面に押し出し、特典付き前売券や初日舞台挨拶、セル画プレゼントなど、後発のアニメ映画で一般的になる手法を使ったはしりとなったのが本作である。