山口県岩国市生まれ。1938年、広島の旧制崇徳中学校（現崇徳高等学校）に進学し、1942年旧制山口県立柳井中学校（現山口県立柳井高等学校）を卒業。国鉄マンであった父に従い広島鉄道局に勤務。1945年8月6日、爆心地から1.7キロ、広島駅近くの庁舎内にて被爆。国鉄、次いで広島陸運局で働きながら、「平家納経」の美に魅せられ、その研究に邁進、26歳にして、学術書として優れた厳島観光案内『いつくしま』を出版。1951年上京、私淑していた源氏学者池田亀鑑のもとで、学問への姿勢と研究方法を身に付ける。1953年東京国立博物館学芸部美術課に就職（始めは国鉄からの出向）。1961年大著『後撰和歌集 校本と研究』を完成し、『後撰和歌集』の本文研究の基礎を整えるとともに、写本の筆跡の科学的分析方法を開拓。これにより東洋大学から文学博士号取得。その後も精力的に研究を展開、1966年、『平安朝伝来の白氏文集と三跡の研究』では、日本各地現存する『白氏文集』の写本の断簡を徹底的に調査し、日本における『白氏文集』（白居易の漢詩文集）の受容と漢字の書の歴史に新しい光を当てた。これにより40歳にして日本学士院賞を受賞。1973年『平等院色紙形の研究』で、「古筆学」という新しい学問を提唱。1976年『平家納経の研究』では、古筆学の方法を駆使して、年来のテーマであった「平家納経」の研究を集大成し、その美術史的位置と歴史的背景を明らかにした。この大著と古筆研究体系化の業績によって1979年度朝日賞受賞。1986年東京国立博物館を定年で退官、古筆学研究所を設立。2001年研究に専念するため、古筆学研究所を閉じる。晩年はセンチュリーミュージアム館長・理事を務めた。書、書状、写本、絵巻物などの詳細な研究と、その基礎資料集成において、日本の人文科学の金字塔を打ち立てた。著作は厖大、『小松茂美著作集』全33巻（2001年完結）。その後も旺盛な研究活動を没するまで続けていた。書道史・美術史・工芸史・書誌学・国文学・歴史学・仏教学などを総合する「古筆学」を樹立した。能・歌舞伎・香道・茶道・建築など、多方面にわたって日本文化について造詣が深い。2010年5月21日、心不全のため死去。85歳没。長男は生命倫理学者の小松美彦。
19世紀中頃から後期にかけて天然痘が流行し、これによりシュスワップ族の文化は弱体化したが、その時期にはカナダ政府による先住民「文明化」の目論見が進められていた。1876年のインディアン法（英: Indian Act）により先住民問題は法制化され、先住民人口をイギリス系カナダ人社会へ同化しようという植民地的な動機から、イギリス系カナダ人の行政官らはそれまで地方にあった産業学校をアメリカ式の寄宿学校に置き換えようと考えた。寄宿学校を始め、産業学校、昼間学校など様々な形態の学校の取り組みが行われたものの、学校を卒業した先住民たちはイギリス系カナダ人の社会に適応できておらず、政府から見ても成果が思わしくないことは明らかであり (Titley 1986: 81)、学校が先住民地域社会と近接していることが悪影響を及ぼす結果となっていると考えられるようになった。1920年になるとインディアン法に7歳から15歳の先住民にルーツを持つ子どもたちを学校に通わせることを義務とする規定が、また1930年には同法に従わなかった親に罰金刑や懲役刑を課す節が新たに設けられた。こうした過程によりシュスワップ族の言語も文化と共に衰退の一途を辿ることとなる。学校でシュスワプ語を話そうとすると罰せられるため、親たちは子どもを守るためにシュスワプ語は教えず、英語だけで育てるようになった (Haig-Brown 1989: 109–110)。こうして寄宿学校生活を耐え抜いた者たちの孫世代にとって、シュスワプ語とは消滅の瀬戸際にある言語であった。このような状況の中、1987年になるとシュスワプ語を消滅の危機から救う取り組みが始まった。それは生後まもなくから5歳にかけての子どもを対象とした取り組みで、ニュージーランドのマオリ族による言語の巣（マオリ語: Te Kōhanga Reo; 英語: language nest）を模範としたものだった。後には初等教育をイマージョン方式で行ったり、4年生から7年生を対象としたバイリンガル教育、成人を対象とした授業、ファースト・ネーション共同体のための教員養成課程も州内外で行われたりするようになった。1991年の時点でシュスワップ族の成員7,597名のうち、シュスワプ語を話す者は全体の3.9パーセントにあたる308名のみであった。その後、流暢な話者の多くが年輩者でこの世を去る一方、子どもたちが家庭でシュスワプ語を話して育てられることは事実上皆無で、流暢な話者も家ではシュスワプ語を話しておらず、若い世代への伝承は思わしい状況ではなかった。また学校や共同体の言語プログラムは、Chief Atahm School のイマージョン方式の取り組みを除き言語の習熟に成果がなく、言語の喪失に拍車がかかっている。Ignace によると、2007年以前の段階で話者の大半は50歳以上であり、1983年に設立されたSecwepemc文化教育協会（Secwepemc Cultural Education Society (en) ）はイマージョン・プログラムの実施を含め、シュスワプ語再興のための努力を払ってきている。しかし、民族の第一言語は英語に取って代わられつつある。