Né en 1961, Kenji Tsuruta a suivi des études scientifiques avant de devenir dessinateur. Fraîchement diplômé, il change de voie en dessinant des dōjinshis et assistant des mangakas. Sa carrière débute réellement lorsqu'il publie en 1986 sa première histoire, Hiroku te suteki na uchū ja nai ka (What a Big Wonderful Universe It Is), chez Kodansha : une trentaine de pages où dans un Japon englouti par les eaux une jeune scientifique tente de retrouver un trésor laissé par son grand-père. On y ressent déjà une légèreté et une certaine mélancolie qui parcourront son œuvre.

Grand fan de SF, il publie entre 1987 et 1996 son œuvre la plus célèbre, Spirit of Wonder, dans les magazines Weekly Morning et Afternoon de Kodansha : de courtes histoires dans un univers rétro-SF où se côtoient savants fous et héroïnes dégourdies et séduisantes en quête de découvertes. Certaines seront adaptées en OAV en 1992 et 2001.

En 1997, dans forget-me-not (publié en France chez Sakka), il raconte les aventures de la jeune Mariel, détective à Venise. Un tome unique superficiel mais sympathique porté par son héroïne plantureuse et désinvolte. La même année sort aussi un recueil d'anciens travaux SF Meibutsū - Shoki Sakuhinshū.

En 2001, il réalise le design original des personnages de la série Abenobashi Mahō Shōtengai pour le studio Gainax et dessine l'adaptation en manga. Ami des co-fondateurs du studio, il avait déjà collaboré avec eux sur le CD-Rom Fushigi no Kabe no Alice (1992) contenant fonds d'écran et icônes, quelques illustrations de CD de Fushigi no Umi no Nadia et le jeu Shinbatsu (1994) prévu sur Sega Saturn mais qui n'est jamais sorti. Il aurait aussi été impliqué en tant que consultant technique sur Aoki Uru, la suite des Ailes d'Honneamise que les fans attendent depuis 20 ans.

En 2006, il participe à Nippon Furusato Chinbotsu, une anthologie consacrée au roman à succès Nihon Chinbotsu (1973) de Sakyou Komatsu. La Submersion du Japon, adapté pour la seconde fois en film cette même année, imagine un Japon en train de sombrer progressivement dans l'océan et les mesures prises par son gouvernement et ses scientifiques pour sauver la population.

En 2008, il adapte le roman Omoide Emanon de Shinji Kajio en deux tomes (Omoide Emanon et Sasurai Emanon), l'histoire d'une jeune fille possédant la mémoire de 3 milliards d'années écoulées sur Terre.

Depuis 2010, il a débuté une nouvelle série, Bouken Erekite-tou, avec pour héroïne une jeune fille libre et aventureuse (on ne se refait pas) : à la mort de son grand-père Mikura reprend son service de livraison rapide. Avec son hydravion et son chat, elle décide d'enquêter sur une légende locale qui parle d'une île mystérieuse en mouvement.

Kenji Tsuruta se consacre aussi à l'illustration. Il illustre notamment de nombreux romans dont The Sky Crawlers d'Hiroshi Mori (adaptés en long-métrage d'animation par Mamoru Oshii) et publie plusieurs artbooks : hydrogen (1997), Eternal (1998), Hita Hita (2002), Comet (2004). Il a récemment publié Future (2011), un ouvrage consacré à la série Captain Future (Capitaine Flam par chez nous).