1933년 도쿄 출생. 본명인 아쓰카와 마사오(厚川昌男)의 글자 순서를 뒤섞은 애너그램으로 필명을 만들었다. 가업을 이어 문장사(紋章師, 일본 옷에 가문(家紋)을 그리는 장인)가 되었으나 〈DL 2호기 사건〉으로 환영성 신인상을 수상, 1976년 추리소설 작가로 데뷔하였다. 1977년 『기계장치 난장』으로 제30회 일본추리작가협회 장편상, 1978년 『혼란계략』으로 제31회 일본추리작가협회상, 1988년 『종이학』으로 제16회 이즈미쿄카 문학상, 1990년 『음도라지』로 제103회 나오키 상, 2001년 『기이한 능력의 탐정 소가 가죠 전집』으로 ‘이 미스터리가 대단하다!’ 1위에 선정되는 등 문학성과 흥행성을 동시에 인정받았다. 유머와 위트, 논리를 적절히 배합한 역설적인 작풍으로 ‘일본의 G.K. 체스터튼’이라고 불린다. 기발한 장난감과 마술을 특히 좋아했던 아와사카 쓰마오는 자신의 본명을 딴 마술 상이 있을 정도로 인정받는 마술사이기도 하였다. 이러한 작가의 성향은 마술사 탐정이 등장하는 ‘소가 가조 시리즈’나 심령술 등 초현실적 능력을 갖춘 탐정 ‘요기 간지 시리즈’, 다양한 기계장치 장난감이 난무하는 『기계장치 난장』 같은 작품을 쓰는 데 큰 영향을 끼쳤다.

완벽한 외모와는 달리 어딘가 얼빠진 탐정 ‘아 아이이치로’를 주인공으로, 인간의 전형적인 사고방식이 트릭 그 자체가 되는 〈DL2 호기 사건〉, 공중밀실을 다룬 〈미기우데 산 상공〉, 절묘한 암호 트릭이 등장하는 〈발굴된 동화〉 등 기발한 풍미의 작품을 모은 데뷔작 『아 아이이치로의 낭패』는 동경창원사 선정 ‘본격 추리소설 100선’ 6위, 문예춘추 선정 ‘일본 미스터리 100선’ 17위, 2007년 플레이보이가 선정 ‘일본 올타임 베스트 미스터리 100선’ 6위에 오르는 등 시대를 초월한 걸작으로 평가받고 있다.