Всемирная известность пришла к нему с выходом его первой режиссёрской работы — «Ариэтти из страны лилипутов». Фильм снят по мотивам романа «Добывайки» британской писательницы Мэри Нортон. Больше по мотивам, потому что работа воспринимается скорее как отдельное произведение. Стоит отметить, что сценарий к фильму помог написать Хаяо Миядзаки, поэтому с сюжетной частью у «Ариэтти» не было серьёзных проблем. Так Хиромаса Ёнэбаяси стал самым молодым режиссёром за всю историю студии Ghibli.