Fumio Kitaoka wurde in Tokio geboren. An der Kunsthochschule Tokio, wo er 1937 aufgenommen wurde, studierte er westliche Ölmalerei bei Takeji Fujishima und Moku-Hanga bei Hiratsuka Un'ichi. Nach dem Krieg wurde er zusätzlich von Kōshirō Onchi und dessen Ichimokukai (Gesellschaft des Ersten Donnerstags) beeinflusst. Von 1955 bis 1956 studierte er Holzschnitt in Frankreich. Er zählt zu den bedeutendsten Sōsaku-Hanga-Künstlern der Nachkriegszeit. Er hatte zahlreiche Einzelausstellungen und nahm an internationalen Biennalen teil. Helen Merritt beschreibt seinen Stil wie folgt: „Nachdem er realistische und abstrakte Phasen durchlaufen hat, vereint Kitaokas reifer Stil sowohl realistische Darstellung als auch Abstraktion in sorgfältig gestalteten und oft farbenprächtigen Landschaften.“
Er starb am 23. April 2007 an einer Lungenentzündung.
