1954年、幼稚園生の終わりごろに京都市内の劇団「ペチカ」に入団。市立衣笠小学校から市立衣笠中学校に進学し、この間子役として(芸名も本名のままで)70本近くの映画に出演。
それと並行して歌のレッスンも行い、中学2年のときに上京、新宿区立四谷第一中学校に転校。歌手としてビクターレコードから「トランジスター・シスター」でデビュー。その一方でフジテレビ『三匹の侍』など、テレビ映画にも出演した。1965年、日本大学鶴ヶ丘高等学校2年のとき、芸名を現在の美樹克彦に改名し、日本クラウンから「俺の涙は俺がふく」で歌手として再デビュー。その後、「回転禁止の青春さ」、「6番のロック」、「恋の台風第一号」、「赤いヘルメット」、「花はおそかった」など、多くのヒット曲を連発し、一躍アイドル歌手となった。日本大学藝術学部映画学科に進学したが1969年に2年で中退。キャニオン、ポリドールへの移籍を経て、RCAビクター(現・BMG JAPAN)に移籍後はシンガーソングライターに転向。その後も楽曲提供を行ったり、プロデューサー活動も展開している。
1977年に結婚。 近年では2009年に探偵!ナイトスクープに出演し、久々に「花はおそかった」をテレビで披露した。