È nato a Edo nel 1839. Suo padre era un ricco mercante che si era fatto strada come samurai, ma Yoshitoshi lasciò la casa all'età di 3 anni per vivere con lo zio, un farmacista che lo amava molto.

Il suo vero nome era Owariya Yonejiro, ribattezzato Yoshitoshi dal suo maestro Kuniyoshi, uno dei più grandi maestri di stampa del Giappone, dal quale acquisì tutte le sue conoscenze all'età di 11 anni nel 1850. Sebbene non fosse considerato il successore di Kuniyoshi durante la sua vita, oggi è riconosciuto come il suo principale allievo.

Il primo dipinto di Yoshitoshi apparve nel 1853, dopodiché non produsse nulla di nuovo per molto tempo, forse a causa della malattia contratta dal suo maestro Kuniyoshi durante i suoi ultimi anni. Sebbene la sua vita fosse difficile dopo la morte di Kuniyoshi nel 1861, lavorò enormemente; nel 1862 erano note 44 opere.

Nei suoi primi lavori ci sono un buon numero di scene estremamente violente e morbose, che forse riflettono l'illegalità e la violenza del Giappone intorno a lui, che era arrivato contemporaneamente al crollo del sistema feudale stabilito dagli shogun Tokugawa e all'impatto dell'Occidente. In questo periodo la sua fama continua a crescere e dal 1869 è considerato uno dei migliori pittori di stampe del Giappone.

Nel 1873 inizia a produrre molti lavori. I giornali apparvero improvvisamente sulla scia della modernizzazione e Yoshitoshi fu assunto per produrre dipinti in uno di essi.

Da questo momento in poi, la stampa si trovò in una situazione difficile. Tutti i grandi stampatori della prima parte del secolo, Hiroshige, Kunisada Utagawa e Kuniyoshi, erano morti e la forma d'arte si stava spegnendo nella confusione del modernismo giapponese. Yoshitoshi ha insistito su standard di produzione elevati e ha contribuito a salvarlo temporaneamente dalla degenerazione.

Gli ultimi anni della sua vita furono tra i più produttivi, con le grandi serie Cento aspetti della luna (1885-1892) e Nuove forme di trentasei fantasmi (1889-1892), oltre ad alcuni magistrali trittici di attori e scene kabuki.

In questo periodo collaborò anche con il suo amico, l'attore Danjūrō, e altri, nel tentativo di salvare alcune delle arti tradizionali giapponesi.