Renombrado compositor japonés de música electrónica. Tomita nació en Tokio y pasó su primera infancia con su padre en China. Tras volver a Japón, tomó clases privadas de orquestación y composición mientras estudiaba historia del arte en la Universidad de Keio, Tokio. Se graduó en 1955 y se convirtió en compositor a tiempo completo para televisión, cine y teatro. Compuso la música para el equipo gimnástico olímpico japonés de los Juegos Olímpicos de 1956 en Australia. A finales de los 1960s, volvió su atención hacia la música electrónica tras escuchar álbumes de Walter Carlos en los que Walter interpretaba música clásica con un sintetizador Moog. Isao compró un sintetizador Moog III y comenzó a montar su estudio doméstico. Empezó arreglando piezas de Claude Debussy para sintetizador y en 1974 publicó el álbum Snowflakes are Dancing, convirtiéndose en un éxito mundial. Su versión del Arabesco #1 se usó como el tema principal para las series de televisión de astronomía Jack Horkheimer's Star Gazer (titulada originalmente Star Hustler) emitida en la mayoría de los canales en abierto. En España fue la música de cabecera del programa infantil de TVE "El Planeta Imaginario". También en 1974, Tomita compuso la música para la película japonesa Last Days of Planet Earth. Con frecuencia emplea la técnica Klangfarbenmelodie, usando voces sintetizadas. Continuó publicando álbumes, de los cuales los más conocidos son sus interesantes arreglos de clásicos, como The Firebird de Igor Stravinski, Pictures at an Exhibition de Modest Mussorgsky, y The Planets de Gustav Holst. A finales de los noventa compuso una fantasía sinfónica híbrida para orquesta y sintetizador titulada The Tale of Genji, inspirada en la historia japonesa homónima. Fue interpretada en concierto or orquestas en Tokio, Los Ángeles y Londres. En 1999 se publicó en CD una grabación en directo del concierto, seguida de una versión de estudio en el 2000.
Su partitura para sintetizador incluyendo solos acústicos "Tasogare Seibei" ("El Samurai del Crepúsculo") ganó el premio de la Academia Japonesa de 2003 por sus logros destacados en música.