国際キリスト教大学（ＩＣＵ）卒業後ウイーン市立コンサヴァトリム、バークリー音楽大学にて作曲・編曲、サキソフォンを学ぶ。
帰国後、高橋達也＆東京ユニオン・オーケストラにサキソフォニスト兼アレンジャーとして入団、数々のテレビ番組や舞台、録音現場でサブ・リーダーとして活躍。
１９７７年同バンドで初の書き下ろし作品「北欧組曲」を発表、ジャズディスク大賞日本ジャズ賞を受賞。
１９７８年、自己のビッグバンド「三木敏悟＆インナーギャラクシー・オーケストラ」結成。
同年発表した「海の誘い」は再度ジャズディスク大賞を受賞、日本のトップ・バンドリーダー／作・編曲家に選出される。
以後、アメリカやイギリスでも現地のトップ・ミュージシャン達による「インナーギャラクシー・オブ・アメリカ」や「インナーギャラクシー・オブ・イングランド」を結成しコンサートやレコーディング活動を行う。
モントルー・ジャズ・フェスティバルやノースシー・ジャズ・フェスティバル等、国内外のジャズ・フェスティバルでも激賛され、日本を代表するビッグバンド・リーダーとして高い評価を受けている。
作・編曲家としても映画、テレビドラマ、ドキュメンタリー番組等のテーマや主題歌、背景音楽を担当。
他にコマーシャル音楽やミュージカル、演劇、ダンス・ショー等の劇場音楽の制作・指揮・ディレクションも多数務める。
サウンド・プロデューサーとしても小編成バンドからシンフォニー・オーケストラまで様々なグループを手掛ける。
また内外の著名なミュージシャン、歌手、俳優とのコラボレーションも多い。
ジャズに限らず、ポップス、クラシック、シャンソン、ラテン、フラメンコ、タンゴや演歌までカバー範囲は広く深い。
講演、講師、クリニシャンとしての経験も多く、山野ビッグバンド・ジャズ・コンテストの審査員を３５年間続けており、学生バンドや社会人バンド等との交流も多い。
レイ・パーカー・ジュニアとの共演
