도쿄에서 태어나 와세다대학 교육학부 영어영문학과를 졸업했다. 브라질에서 지낸 경험을 바탕으로 쓴 『루이진뇨 소년 브라질을 방문하여』로 작가가 되었다. 이후로 동화를 쓰기 시작하였으며, 『바지 선장님 이야기』로 로보노이시 문학상을, 『큰 도둑 브라브라 씨』로 산케이 아동문화출판상 대상을, 『마녀 배달부 키키』로 노마 아동문예상과 쇼가쿠칸 문학상을 받았다. 그간의 업적을 평가받아 2011년 이와야사자나미 문예상, 2013년 도넨제네럴 아동문화상, 2018년 국제안데르센상 작가상을 받았다. 「꼬마 유령 아치, 코치, 소치」시리즈 등 오래오래 사랑받는 작품이 많으며, 동화집「가도노 에이코의 작은 이야기들」(전6권), 「마녀 배달부 키키」시리즈, 『판타지가 태어날 때-마녀 배달부와 나』, 「사과」시리즈, 『딸기색 립스틱을 바른 할머니』등 수많은 작품이 있다.

일상에서 쉽게 접하는 사소한 풍경들을 매우 섬세하게 그려내며 잔잔하고 깊은 울림과 감동을 주는 작가이다. 아이를 가장 아이답게 묘사한다는 평을 받는다. 유아에 대한 심리를 정확하게 파악하고 있는 스토리와 사실적인 묘사는 그녀의 깊은 관찰력에서 비롯되었다고 한다. 또한 그림책 구성도 아이들의 흥미를 효과적으로 유발할 수 있도록 적재적소에 알맞은 이야기와 요소를 잘 맞춰 구성하고 잇다. 그녀는 어린 아이들이 이야기를 따라가지 못할 거라는 유아 도서 세계의 편견을 깨고 그림책을 풍부한 이야기가 있는 세계로 이끈 작가이기도 하다.

그림 보는 것을 어릴 때부터 무척 좋아했던 하야시 아키코는 화가의 스튜디오에 다니며 드로잉을 배웠다. 어릴 때에 그림을 보며 느꼈던 즐거움과 기쁨은 어른이 된 뒤에도 생생하여, 다시 그 기쁨을 아이들에게 전해 주고 싶은 바람에서 그림책을 그리기 시작하게 되었다. 아이들의 작은 행동 하나라도 놓칠세라 혹은 필요한 포즈를 얻기 위해 셀 수도 없을 정도로 많은 아이들 사진을 찍었다. 그녀의 작업실에는 아이들 사진을 보관하고 있는 서랍장이 있으며, 지금까지도 그녀의 그림책의 시작점이자 마법의 서랍으로 있다.

마나헤히로시 디자인사무소를 거쳐 요코하마 국립대학 교육학부 미술과에서 본격적으로 그림을 공부하며 일러스트레이터로서의 꿈을 키웠다. 그가 삽화를 그리기 시작한 것은 대학시절 잡지 《엄마의 친구》, 《후쿠인간 쇼텐 발행》 등에 컷을 그리면서 일러스트레이터로서 활동하기 시작할 무렵부터이다.

1973년 처음으로 그림책을 발표했고, 이후 일본을 대표하는 일스트레이터로서 '미쓰마사 안노'의 세계 평화를 위한 국제적인 공동 작품인 《All in a Day》의 참여 작가로 뽑히기도 했다. 그의 작품에 나오는 주인공들은 그의 조카들이며, 그 조카들은 늘 그를 후원해 주는 든든한 친구이자 훌륭한 독자이다. 그의 그림의 친숙함은 아이들에게 리얼리티를 살려주는데 처음 동생을 보게 되었을 때, 유치원에 처음 간 날, 이사 가던 날, 목욕하는 것, 심부름하던 날 등의 소재를 통해 적절히 표현돼 있다. 아키코는 이런 평범한 이야기를 그리면서 아이들에게 극적인 재미를 높이기 위하여 영화를 찍듯이 아이의 시야에 들어오는 사물을 크게 확대하거나 과감히 삭제하는 기법을 사용했다.

하야시 아키코의 그림책은 동양적인 그림에도 불구하고 서구의 어린이에게도 친숙하게 다가간다. 『종이비행기』 (1973년 출간)와 『이슬이의 첫 심부름』(1976년 출간)은 그림으로 이야기를 만들어 낼 수 있는 새로운 그림책 화가의 등장이라는 인상을 독자에게 안겨주었다. 아시아를 비롯한 세계 여러 곳의 나라에서 사랑 받고 있는 하야시 아키코의 그림은 휴머니즘과 아이들의 세계에 있는 순진 무구함이 고스란히 담겨있다. 현재 가루이자와의 야조의 숲 근처에 살면서, 여유 있는 페이스로 작업하고 있다.

『목욕은 즐거워』, 『싹싹싹』¸ 『구두구두 걸어라』, 『순이와 어린동생』, 『이슬이의 첫심부름』, 『숲 속의 요술물감』, 『오늘은 무슨 날?』, 『야옹이도 셀 줄 아네』, 『나도 캠핑 갈 수 있어!』, 『신비한 크리스마스이야기』¸ 『윙윙 실팽이가 돌아가면』¸ 『나도 갈래』, 『할머니 집 가는 길』, 『오늘도 좋은 하루』, 『종이비행기』, 『무지개산의 비밀』, 『즐거운 빵 만들기』 등의 책에 그림을 그렸다. 2026년 7월 1일 향년 81세의 나이로 별세했다.