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出井伸之出生于東京。父親是早稻田大學教授，他則從早稻田高中直升早稻田大學，主修經濟學。畢業后留校任政治經濟系的教員。

1960年4月23歲那年他加入了當時還是個小公司的索尼株式會社。第一份工作是在國際部，確切地說是在進口部。

1979年2月四十出頭的他任索尼音響事業本部音響事業部部長。

1988年4月任索尼家用音像產品本部本部長。

1989年6月任索尼董事。

1990年7月任索尼廣告宣傳本部本部長。

1990年代起“官運亨通”。

1994年4月任索尼產品創新與傳播部部長。

1994年擔任索尼常務董事。

1995年4月任索尼總裁、代表董事(至今)兼首席常務執行官。

1998年5月任索尼聯合首席執行官。

1999年6月任索尼首席執行官。

2000年6月任索尼董事長兼首席執行官。

2007年6月14日應邀擔任百度公司獨立董事。.

“不像日本人”——這幾乎是日本企業家在海外所能得到的最高評價。出井伸之交游廣泛，一年有180天在海外出差。他是通用汽車公司和雀巢公司董事，會講英語和法語，對保時捷跑車和意大利服裝情有獨鐘。

1960年代，他曾被派駐瑞士。

1968年一手建立了索尼的法國分公司，當時法國正發生轟轟烈烈的“五月風暴”。

在1998年10月的索尼技術節上，他在講話中斷定現行的硬件已經過時：“在網絡時代，硬件將失去其一貫的價值。電視屏幕是否明亮或有美麗的分辨率，已無關緊要，重要的是內容，誰創造了它，誰控制了發行內容的網絡。”

2000年，他在北京大學演講時把“AOL-時代華納” 的合并總結為“網絡革命”的最高階段。同年他提出要打造“索尼夢幻世界”。

2001年度提出要將索尼轉型為“個人頻道網絡解決公司。”

2002年，他又提出索尼將成為“傳媒和技術企業。”

在2003年，出井伸之寄予厚望的三大業務都缺乏良好的表現：哥倫比亞公司僅僅收支平衡；PS2隨著微軟公司 XBOX的推出銷量開始下滑，利潤同比減少91.2%；網絡連接卡倒是賣了幾百萬張，總銷售額也不過28億日元，投入產出不成比例。

2003年10月28日，出井伸之制定了"轉型60"計劃：三年后(索尼60周年)，集團的利潤率達到10% ，這是2002年度利潤率的五倍；三年裁掉約2萬名員工，關閉部分工廠，調整電子業務部門，批準在新型芯片研發上的4 5億美元投資。

出井伸之曾是日本最知名的企業管理者之一,但其因在Sony的失誤而廣受指責,并于2005年被迫卸任。后來他成立了科技咨詢公司Quantum Leaps Corp.,并擔任首席執行官。

出井伸之在被任命為百度獨立董事的同時，仍是Sony顧問委員會主席,他還是美國咨詢公司埃森哲(Accenture)及在線出版商Red Herring的董事。