『週刊少年ジャンプ』（集英社）にて1973年から1978年にかけて連載。同時期（1972年から1979年）に『月刊少年ジャンプ』に連載されていた『キャプテン』とあわせて第22回（昭和51年度）小学館漫画賞を受賞。本作の累計発行部数は1300万部を記録しており、本作と本編『キャプテン』を合算すると3200万部となる。

週刊少年ジャンプでの連載にあたり、当初ラグビーかアメリカン・フットボールを題材にした漫画を描くつもりでいたが、ルールの把握や資料集めに時間がかかり、連載開始の予定を大幅に遅れそうになったため、その資料が集まるまでの繋ぎとして、『キャプテン』の主人公だった谷口タカオの高校野球での活躍を描くつもりで連載を始めた。しかし、描いているうちに構想が大きく膨らみ、繋ぎが繋ぎで無くなり長期連載となったが、体調不良によるドクターストップから未完となる。ジャンプコミックスから全22巻が刊行されているが、文庫版への改定により「かたわもの」「めくら」など一部不適切な表現は削除されている。

前作『キャプテン』でのクライマックスとなった青葉学院戦で骨折しながらも無理に投球を続けたことが祟り、谷口タカオの右手は人差し指を伸ばせなくなり、まともにボールを投げられなくなっていた。墨谷高校に進学後は部活に入ろうとはせず、田所がキャプテンを務める弱小野球部の練習風景を毎日のように夕暮れまでグラウンドの片隅で眺めていた。決して口にこそ出さないが野球への未練を強く抱いていることに、谷口の両親も心配していた。そんな谷口の様子を見かねたサッカー部のキャプテン相木は、できない野球に未練を持つよりは新しい道に進むべきだと、谷口をサッカー部に勧誘する。谷口はサッカーについては全くの初心者だったが、中学時代に培った努力と根性でみるみる上達し、チームメイトからも認められるようになる。
野球を諦めてサッカーに専念することに決めた谷口だったが、少年野球の審判を買って出るなど野球に対する未練と情熱はまったく薄れることはなかった。谷口の気持ちを察した相木はこのままサッカーを続けることは谷口にとって最良の選択ではないことを察し、野球部のキャプテンである田所との話し合いの末に、谷口をサッカー部から退部させ、野球部に入部させる。
入部した谷口は送球がまともに出来ないことから当初は戦力として見られなかったが、守備力と長打力、コントロールは衰えず、野手としてチームに溶け込む。エースの中山、口さがないムードメーカーの山本を筆頭にチームメイトの殆どが戦略面や勝利への意識が乏しかったが、最後まで勝利を諦めない谷口の熱意と豊富な知識や的確なアドバイスによって少しずつ向上心が芽生え、谷口の投げるワンバウンド送球を捕球出来るようになった仲間たちの協力もあって谷口は一躍チームの中心選手となる。
墨谷高校野球部は夏の高等学校選手権大会地区予選では毎年1回戦負けの常連だったが、谷口の活躍とそれに触発された田所達の頑張りで順当に勝ち上がり、3回戦で甲子園出場の常連校であるシード校の名門東都実業高校（東実）との大一番を迎える。試合前は谷口以外が勝利を半ば諦めていたが、彼の奮闘に動かされた中山と田所が率先して対策を相談したことをきっかけにチームがまとまっていく。
東実対策の過程で徐々に送球のコツを身につけた谷口はノーバウンドでも送球出来るようになるが、山本はナチュラルに変化する谷口の送球を逆に捕球出来なくなってしまい戸惑う。その異変に気付いた田所は谷口が工夫と研鑽により、ボールを指の間から抜くようにして投げているその送球こそがフォークボールであることに気付く。正捕手である田所は谷口の投げるフォークボールを捕球できるようにと努力を重ねる。谷口はチームの切り札として再びマウンドに上がれる機会を得る。
試合当日は中山の力投と谷口のピッチャーの呼吸に合わせてスイングするという速球打ちのアドバイスにより、墨谷は予想外の善戦を繰り広げる。だが、初回から全力投球で飛ばしていた中山が東実打線につかまり、足に怪我を負ってリタイアを余儀なくされる。窮地に立たされた墨谷は遂に谷口をマウンドに送り、当時は珍しいフォークを武器に東実打線を翻弄したが、ロングリリーフとなった谷口の疲労は激しく途中降板を余儀なくされ、善戦も空しく墨谷は惜敗する。
その試合をもって高校野球を引退する田所は谷口に感謝し、中山達二年生部員を含めた全員の賛同を得て谷口を新キャプテンに指名する。谷口は先輩部員を差し置くことに葛藤しつつも、恩人である田所の気持ちを受け入れる。
谷口の中学時代のライバル倉橋豊は墨谷高校に入学していたが、野球部の意識の低さに呆れて三日で退部していた。しかし谷口の活躍に触発され、中山や山本に非難されながらも再入部を決める。
フォークボールの連投で肩を痛めた谷口を田所がなじみの医院に連れていったところ、谷口の指も治すことができることを知り、元通りにする手術を受ける。谷口の不在で秋期大会こそ残念な結果に終わった墨谷だったが、翌年の夏の大会に向けて本格始動する。中学時代から谷口を強く慕っていた後輩の丸井は成績が足りずに墨谷に不合格。編入学試験合格を目指して努力を続ける。
抜群の技術に加え、配球技術を持った正捕手倉橋と投手二枚看板の揃った墨谷は卒業した就職した田所が見守る中、キャプテン谷口を中心に活躍することになる。

『2』

春の選抜野球大会出場校である谷原高校との練習試合に大敗した墨谷野球部。3年生になった谷口は、夏の東東京予選を見据えて墨谷二中を全国制覇に導いた後輩のイガラシと、江田川中学から入学した井口源次を投手候補に育てようとする。その結果、硬球の使い方が安定していたイガラシを投手に据え、井口を野手に育成しようと考える。
一年生の秋に墨谷に編入した丸井は調子に乗った言動の多い井口に不快感を持っていたが、左投手として彼を起用したい谷口の真意を察し、硬球の使い方を特訓する。打撃面では得点力向上のため、真芯で捉えないと長打が打てない竹製バットを使用することを思いつくが、練習試合でも使用を強行した結果全て折れてしまい、恥を忍んで金属バットを借りて試合を再開する。イガラシの上達と丸井との特訓で精神面でも成長した井口の好リリーフもあり、練習試合に勝利したことで、谷口と倉橋は確かな手ごたえを掴む。
迎えた夏の東東京予選。抽選会に参加した丸井と半田であったが、墨谷はエースになった佐野を擁する東実、川北商業、谷原など名門校がひしめくブロックに当たってしまう。それでも谷口と倉橋は最後の大会に向けて闘志を燃やし、チーム一丸で大会に臨む。

原作では、谷原高2軍には善戦するものの、相手がレギュラーに入れ替わった後に惨敗し、再び這い上がろうとするところで終了している。そのため、その後墨谷高がどうなったかは不明。ただし、最終回で「墨谷の甲子園の道は遠くない」と書かれていて、希望の持てる終わり方をしている。また、作者も単行本の後書で「これから晴れの甲子園を舞台に」と書いている。作者の構想では、谷口が大学野球を経てプロ野球の選手として活躍する所まで描く考えはあった。だが、当時月刊誌にて『キャプテン』を連載しており、その上での週刊誌の連載は精神的にも体力的にも困難という理由から、『プレイボール』の方を一旦終了させ、機会があれば続きを描くつもりでいた。しかし、作者の逝去のため、その機会は失われることとなった。

『キャプテン』のアニメ化に遅れること四半世紀を経た2005年7月にアニメ化された。UHFアニメの形態で放送（全13話）。放送期間および時間帯は局によって異なる。

監督は『キャプテン』をヒットさせた出崎哲が引き続き勤める。既に大人となっているアニメ『キャプテン』のファン層を意識し、敢えてOP主題歌はリメイクされた『君は何かができる〜プレイボール2005〜』を採用（第二期も『君は何かができる〜プレイボール2006〜』）。また、アニメオリジナル展開として墨谷二中とのOB戦を実施するという展開もあった。翌2006年1月より倉橋加入以降を描いた第二期（『プレイボール2nd』）もほぼ同じ形態で放送された（全13話）。

梨田昌孝（東北楽天ゴールデンイーグルス他、元監督）がタイヤキ屋のおやじ役で出演した。