水木一郎於1968年加盟成為日本古倫美亞唱片公司的歌手，他推出了第一首單曲“君にささげる僕の歌”。其後他於1971年唱出了他的第一首動畫歌曲《原始少年》，是石之森章太郎的作品《小泰山》的歌曲。此後，他唱了許多首的動畫及特攝歌曲包括《魔神Z》、《巴別二世》、《大魔神》、《宇宙騎士》、《鋼鐵基克》、《超電磁機器人孔巴特拉V》、《宇宙海盜哈洛克》、《戰神金剛》、《變形金剛Z》、《假面騎士》、《金屬英雄》及《超級戰隊》等等動畫及特攝片的歌曲。如今，他所主唱的歌曲已超過了1000首，不愧於“動畫歌之帝王”的稱號。而且，水木一郎創造了歷史性的一刻——1999年8月30日至31日，完成了史無前例的“24小時1000曲演唱會”，在演唱會歷史當中被列為“在日本唱了最多歌曲的單場演唱會”。
水木一郎曾經在中國大陸香港、新加坡、法國等日本海外舉辦公演，積極活躍在國際舞臺。此前，水木一郎曾經參與在2010年上海世博會日本文化周的演出。在世博會的動漫演唱會之夜水木一郎攜同石田燿子一同把經典的動漫歌曲帶給觀眾，點燃了整個演出現場。
