Родилась в семье адвоката. В 1942 году Миёко окончила Высшую женскую школу «Тоё» и в 18 лет, ещё во время войны, начала писать рассказы и сказки. В 1945 году эвакуировалась в Нагано, где познакомилась с одним из зачинателей японской детской литературы, Дзёдзи Цубота, который и стал литературным учителем молодой писательницы. По его же рекомендации в 1948 году в детском журнале «Дова Кёсицу» состоялся её дебют. Вместе со своим мужем, фольклористом и руководителем театра кукол Такуо Сэгава, она отправляется путешествовать по стране. В поездке она слушает и записывает сказки крестьян и рыбаков. Она открывает для себя любимого героя японских народных сказок крестьянского парня Таро, которого впоследствии сделала героем трёх своих повестей-сказок: «Приключения Таро в стране гор» (1960), «Таро и Огненная птица» (1965) и «Малыш Таро» (1970). За первую из них в 1960 году писательница была удостоена диплома имени Г. Х. Андерсена, а в 1979 году по этой повести был снят полнометражный аниме-мультфильм (режиссёр Кириро Ураяма), который приобрёл большую популярность во всем мире, в том числе в СССР (в советском прокате шёл под названием «Таро — сын дракона»). На русском языке сказки Мацутани издавались в 1970-е годах в переводе Г. Ронской и с иллюстрациями Г. Калиновского и Т. Сорокиной.