早年生活
直嶋出身于日本大阪府池田市。父親早亡，從定時(shí)制高中考入神戶大學(xué)，1971年畢業(yè)于神戶大學(xué)經(jīng)營(yíng)學(xué)部。同年進(jìn)入豐田汽車銷售（現(xiàn)豐田汽車）工作。加入工會(huì)，1980年專制與全豐田工會(huì)聯(lián)合會(huì)。1982年就任全豐田勞聯(lián)組織局局長(zhǎng)，1991年被選為全日本自動(dòng)車產(chǎn)業(yè)工會(huì)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。
國(guó)會(huì)議員時(shí)期
1992年通過(guò)全日本自動(dòng)車工會(huì)聯(lián)合會(huì)的推薦，作為民社黨的參議院比例選區(qū)的候選人，當(dāng)選參議院。
1994年，加入新進(jìn)黨。新進(jìn)黨解散后，1998年1月，加入由有舊民社黨議員結(jié)成的新黨友愛(ài)。同年4月新黨友愛(ài)和民主黨合并，直嶋同樣參加了合并后的民主黨。任職過(guò)黨參議院政策審查會(huì)長(zhǎng)、參議院國(guó)會(huì)對(duì)策委員長(zhǎng)、參議院干事長(zhǎng)。
2005年9月前原誠(chéng)司被選為黨首，隨后在內(nèi)閣中擔(dān)任官房副長(zhǎng)官，并代理?yè)?dān)任黨政策調(diào)查會(huì)長(zhǎng)。
2007年7月16日出任同黨的對(duì)策調(diào)查會(huì)長(zhǎng)。這是日本歷史上第一次由參議院擔(dān)任此職位。2009年5月，鳩山由紀(jì)夫出任黨首后，直嶋依然留任。2009年8月，因作為下一任的防衛(wèi)大臣淺尾慶一郎的離當(dāng)，直嶋兼任下一任的防衛(wèi)大臣。
在2009年的眾議院選舉中，作為民主黨當(dāng)時(shí)的政策調(diào)查會(huì)長(zhǎng)，他于民主黨的執(zhí)政宣言的草定，有著極深的關(guān)系。
經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣
2009年直嶋出任鳩山內(nèi)閣的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣。提出了“為了達(dá)成亞洲整體所得倍增的目標(biāo)日本愿意提供技術(shù)”的方針。
2009年11月因?yàn)樾孤┝俗鳛殚w僚間的機(jī)密GDP速報(bào)值而道歉。
2010年07月11日參議院改選中，再次當(dāng)選；9月17日卸下經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣一職。