大阪市出身。『幼な子われらに生まれ』(17年)で第41回モントリオール世界映画祭で審査員特別大賞、第42回報知映画賞では監督賞など、国内外で多数受賞。2023年、短編『インペリアル大阪堂島出入橋』がGLOBAL STAGE HOLLYWOOD 2023でBEST SHORT受賞。『Red』が、2024年 第9回シアトル国際映画祭にて最優秀作品賞(国際長編部門)/ 最優秀主演男優賞(妻夫木聡)、全ての部門においての最優秀監督賞Festival Director Award を受賞。
オリジナル脚本でプロデューサーもつとめた最新作『一月の声に歓びを刻め』は、イタリアウディネで開催されたファーイースト映画祭のコンペ部門正式招待。今年7月「三島有紀子監督特集」が、ポレポレ東中野で二週間開催された。
他の代表作に『しあわせのパン』(12年)『繕い裁つ人』(15年)『少女』(16年)など、長編映画10本、短編映画3本を監督している。