信濃国上伊那郡平出村（後の朝日村、現・辰野町）にて、宇治橋瀬八の非嫡出子として生まれる。開智学校を経て1877年に上京し、工部大学校（現・東京大学工学部）予備校を経て、同大学校土木科に官費入学。在学中、24歳の時、大鳥圭介に才能を買われ、1882年、大鳥の仲介により海軍機関総督横須賀造船所長渡邊忻三の長女の婿養子となる。1883年、同校を首席で卒業後、工部省に技師として入省し鉄道局に勤務。1884年、退官して英国グラスゴー大学に留学し土木工学を専攻、1886年に理学士の学位を取って卒業。「サー・ジョン・ファウラー及びサー・ベンジャミン・ベイカー工務所」で技師となり、その後4年間、カンチレバー形式によるフォース鉄道橋の建築工事に監督係として参画。この時にジョン・ファウラーとベンジャミン・ベイカーと三人で一緒にカンチレバー構造の原理を実演した写真は有名で、この写真は2007年発行のスコットランド銀行の20ポンド紙幣に小さくではあるが載せられている。29歳の時、英国ロンドン市土木学会の会員となる。1888年に米国経由で日本へ帰国し、日本土木株式会社に入社、技師部長として鉄道建設の監督にあたったほか、さまざまな鉄道会社で技師長として鉄橋建設に関与。39歳の時、石油や重油の残滓を利用して機関車の燃費を大幅に向上させる燃焼器の発明で特許を取得。1899年、工学博士。京阪電気鉄道、東京電気鉄道、奈良電気鉄道、京王電気軌道、北越鉄道、朝鮮中央鉄道（朝鮮鉄道の前身会社の一つ）、参宮鉄道などの経営に参画したほか、関西瓦斯社長、東京月島鉄工所社長、東洋電機製造社長などを歴任。54歳で東京石川島造船所（現・IHI）社長に就任。第7代帝国鉄道協会会長。勲五等。胃癌で死去。関係した会社のうち、京阪電気鉄道では1906年（明治39年）11月の同社設立に際して初代専務取締役に就任。1910年（明治43年）の開業後、同年6月の職制改訂により初代取締役会長となるが、翌1911年（明治44年）1月に会長を辞任した。 その後1931年（昭和6年）10月まで取締役に在任。この間、京阪電気鉄道が設立に参加した電力会社の大同電力にもかかわり、1919年（大正8年）11月から1931年12月まで同社監査役を務めた。愛人との間に生まれた息子は部下の家に引き取られ、のち指揮者朝比奈隆となった。
企業のネットが星を被い　電子や光が駆け巡っても　国家や民族が消えてなくなるほど　情報化されていない近未来――。公安9課に所属する草薙素子（通称「少佐」）は、認定プログラマーの国外亡命を斡旋する外交官暗殺の任務を遂行する。後日、外務大臣の通訳が電脳をハッキングされる事件が起き、他人の電脳をゴーストハックして人形のように操る国際手配中の凄腕ハッカー、通称「人形使い」の犯行である可能性が浮上。素子、バトー、トグサを初めとする公安9課は捜査を開始するが、容疑をかけられ逮捕された人物はいずれもゴーストハックされており、人形使い本人の正体を掴むことが出来ない。そんな中、政府御用達である義体メーカー「メガテク・ボディ社」の製造ラインが稼動し、女性型の義体を一体作りだした。義体はひとりでに動き出して逃走するが、交通事故に遭い公安9課に運び込まれる。調べてみると、生身の脳が入っていないはずの義体の補助電脳にはゴーストのようなものが宿っていた。9課を訪れた外務省条約審議部（公安６課）の中村部長は、その義体こそが、6課の計画によって人形使いのデータが意図的に閉じ込められたものであることを明かす。一方、中村の突然の訪問を怪しんだトグサは、中村が光学迷彩で身を隠した数名を帯同していることを突き止める。目覚めた人形使いは自らが情報の海で発生した、肉体の存在しない生命体であることを主張し、いち生命体として政治的亡命を要求しはじめる。更に、人形使いは自らを「プロジェクト2501」と名乗った。その直後、人形使いの義体は何者かに拉致されてしまう。この状況を読んでいたトグサとバトーは襲撃者の追跡を開始。更にイシカワの捜査により、外務省が一年前に始めていたプロジェクト「2501」の存在が明らかになる。元々人形使いは外務省が各種工作のために作成したAIだが、自我を持って制御不能になってしまったため、外務省は強引に回収を図っていたのだ。バトーが追跡した襲撃者たちの車は囮だった。海上へ逃れようとする本命を追った素子は、戦車に苦戦を強いられ、バトーの援護で事なきを得る。義体を確保した素子は人形使いの電脳にダイブする。人形使いは以前から素子を認識しており、9課に亡命を求めたのも、彼女に自身との融合を提案するためであった。人形遣いは「死」の概念と自分の子孫（データ）を残す能力を手に入れ、素子はネットと一体化し、自分の殻を解き放った存在となる。しかし直後に2体の義体は外務省の派遣した部隊に狙撃され、破壊される。20時間後、バトーが庇ったことで脳核の損傷は免れた素子は、少女の義体を使い、バトーのセーフハウスで目覚める。一連の事件はテロとして処理され、素子は行方不明扱いになり、中村を始めとする関係者は査問にかけられることになる。人形使いと融合を果たした素子はバトーと別れ、広大なネットの海へと旅立つのだった。