1929年9月22日出生於日本福島縣。之後回東京，在港區成長，畢業於愛宕小學。
中學就讀東京府舊制第一中學(現今為日比谷高中)。在學中，對數學、貝多芬的古典音樂很感興趣。
為了躲避空襲，移居雙親的故鄉靜岡縣。轉學到舊制縣立靜岡高中。就讀靜岡高級中學理科甲組時，當時志願是醫生或是物理學家。
受到當時學長的影響，專心研究音樂及德語。尤其特別鍾愛舒伯特歌曲集「冬之旅」。對舒伯特的三大歌曲集全部暗記。
高中時期因患上結核病，在療養所期間，對美術、詩、小說有強烈的吸引力，於是老師的志向從醫學、物理轉向美術、文學等。此時也經常創作文章及發表一些評論文章。
之後考上國立靜岡大學，專攻藝術，在恩師平木教授的強力推薦下，插班東京教育大學專攻美術。在此遇上生涯的貴人恩師高橋正人教授。
大學畢業後，以設計師的身分，進入YASHAKA公司工作，業界經驗豐富。60年在福島大學教育學部特修美術科擔任助教，1963年擔任講師，並出版＂Designing Program＂的翻譯本。

1965年4月到1978年3月在京都教育大學擔任副教授，與日本傳統美術的專家學者西山英雄結識，深入研究日本傳統美術的色彩、型態與造型。初次出版單冊著作＂紙的構成設計＂。
1972年4月到1978年3月回到母校東京教育大學任教，利用科學計策的示波器製作作品。
1989年開始，在台灣、日北、韓國各地演講。陸續出版造型叢書系列＂藝術設計的平面構成＂等。
在筑波大學任教中受到文教大學的邀請，在1989年至2000年轉任於文教大學擔任教授的職務。
1996年完成＂紙/基礎造型、藝術、設計＂。
2001年8月開始，於台灣的崑山科技大學創意媒體學院任教。在台灣期間，雖然只用片段的中文單字授課，但與學生之間的交流卻不受語言文字的影響，相處得非常愉快，而學生之間的作品展也受到相當好的評價。
2003年1月回日本度假，於回台灣的前一天2月14日中午，在日本筑波市中心發生車禍不幸過世，享年72歲。
2003年5月出版於崑山科技大學的教育成果，並計畫以中、英、日三種語言出版的＂立體構成－紙的美學與造型＂，成為最後著作。
2004年崑山科技大學視覺傳達設計系為紀念朝倉直巳教授，舉辦第一屆朝倉直巳教授紀念創作獎並成立朝倉直巳教授紀念館。