Il fait ses débuts à l'orée des années 60 avec des films semi-documentaires qui s'attachent notamment à la description de l'univers des « laissés pour compte » de la modernisation du Japon moderne : l'Affaire Teigin : la longue mort (Teigin jiken : shikeishu, 1964), l'Archipel du Japon (Nihon retto, 1965), le Soleil de Kurobe (Kurobe mo Tauyo, 1968). Devenu indépendant en 1969, il réalise des films de qualité qui abordent des thèmes historiques ou contemporains : Bordel n 8 à Sandakan (Sandakan hachiban shkan bky), réalisé en 1974 avec l'actrice Kinuyo Tanaka en ancienne prostituée émigrée en Malaisie, est l'une de ses plus grandes réussites. Suivent notamment : Mademoiselle Ogin (Oginsama,1978) ; la Mer et le poison (Umi to dokuyaku, 1986, d'après un roman de Shusaku End) ; la Mort du maître de thé (Sen no Rikyu-Honkakubo Ibun, 1989, avec Toshiro Mifune) ; les Passions du Mont Aso (Shikibu monogatari, 1990) ; la Mousse lumineuse (Hikarigoke, 1992) ; le Fleuve profond (Fukai kawa, 1995, encore d'après Shusaku Endô). En 1997, Kei Kumai réalise Aimer (Aisuru), faisant d'une soignante de lépreux dans un institut l'image de la femme idéale, puis en 2000 Été noir du Japon/Ombre dans la lumière (Nippon no kuroi natsu-enzai) où il aborde à nouveau l'un de ses thèmes de prédilection : les affaires criminelles et la justice.
