Bắt đầu sự nghiệp, ông học dưới sự chỉ bảo của Takao Saito, tác giả của Golgo 13, và làm việc với tư cách là thư ký của series.

Koike, cùng với nghệ sĩ Kojima Goseki, sáng tác nên manga Kozure Ōkami (Sói mang con), và Koike cũng đóng góp cho các kịch bản phim chuyển thể từ series trong những năm 70, trong đó nam diễn viên nổi tiếng Tomisaburo Wakayama thủ vai. Koike and Kojima trở nên nổi tiếng với tên gọi "Bộ đôi vàng" nhờ vào sự thành công của Sói mang con.

Một series khác do Koike viết, Crying Freeman, được minh họa bởi Ryoichi Ikegami, đã được chuyển thể thành một live-action film vào năm 1995 bởi đạo diễn người Pháp Christophe Gans.

Koike Kazuo mở Gekika Sonjuku, một trường học chuyên nghiệp dạy cách trở thành mangaka.

Thêm vào các manga mang khuynh hướng hành động, bạo lực, Koike, một người rất yêu thích môn golf, cũng viết manga về golf.