台湾台北市にてピアニストの父とオペラ歌手の母との間に生まれる。3歳の頃に日本に移住し母の手ほどきによりピアノを学び始めるが、後に母が他界しピアノを一時中断、5歳の頃に今度は父の元で本格的に再開する。幼児期をアメリカと日本で過ごす。8歳頃より武蔵野音楽大学名誉教授であった故若尾輝子について学び始め、9歳には台北市のヤマハホールで ピアニストの兄博と共に楽壇デビュー。その後弱冠12歳にして日本ピアノコンクール全国大会で優勝。 その後、武蔵野高等学校音楽科（現、武蔵野音楽大学附属高等学校）に入学し、平野邦夫のもとで学び始め、同高校卒業と同時に再度アメリカに移住する。
アメリカン･チェンバー･トリオのピアニストとして知られるエリック･ラーソンにつき、ノースカロライナ芸術大学で学士号と修士号を取得。その後イリノイ大学博士課程に入学し、イアン･ホブソンのもとでピアノと指揮法を4年間、ジュリアード音楽院ではアーティスト ディプロマ課程にてピアノをベラ・ダヴィドヴィチとシャンドール・ジョルジュに学び研鑚を積む。また、指揮法をサルジュ・ゼナケル、ポール・フリーマンの元でも学んでいる。 学生時代より、ロサンゼルス･ショパン･コンクール等、十数ものコンクールで優勝し演奏活動を行なってきたが、本格的に脚光を浴びるきっかけとなったのは、20歳の時にベルリン国際ピアノコンクールとイブラ国際ピアノコンクール（イタリア）で日本人として初の優勝を飾ってからであった。
その後、カーネギーホール、リンカーン・センター、ケネディー・センターなどのアメリカ主要ホールをはじめ、ロンドンのロイヤル･アルバートホール、ウィーン楽友協会大ホール 、ベルリンのシャウスピールハウス、アムステルダム・コンセルトヘボウ、モスクワ音楽院大ホールを始めとする世界各国の超一流ホールで演奏を重ねる。協奏曲のソリストとしても、ロイヤル･フィルハーモニー管弦楽団、ベルリン･ドイツ交響楽団、ベルリン放送交響楽団、ロシア国立交響楽団、キエフ交響楽団、インディアナポリス交響楽団、アメリカ交響楽団、チェコ国立交響楽団を初めとする数々の名門オーケストラとの共演、指揮者では、V. ゲルギエフ、D. ガッティ、V. ジョルダニア、I. ホブソン、P. ニューマン、ジャージャリン、源田茂雄などの名指揮者とも共演し、世界各国で精力的な活動を行っており、その演奏は世界中のテレビやラジオで放送されている。
近頃は指揮者としての活動にも力を入れており、サンクトペテルスブル交響楽団、ロシア交響楽団、チェコ国立交響楽団、プラハ放送交響楽団、シカゴ・シンフォニエッタ、サンディエゴ・シンフォニエッタ、アマデウス室内管弦楽団、ウクライナ国立交響楽団、ハラキウ・フィルハーモニー管弦楽団、ブルガリアのルッソ・フィルハーモニー管弦楽団、ルーマニアのブカレスト交響楽団等の楽団を指揮し好評を博している。
普段の演奏活動以外に、若い音楽家のためのレクチャーリサイタルや、クラシック音楽愛好家の拡大と教育を目的としたトークを交えたレクチャー･リサイタル、医療･災害基金等の様々なチャリティーコンサートにも力を入れており、その功績を称えて1999年には、ウクライナのハラキウ音楽院より名誉博士号を授与された。同年のイブラ国際ピアノコンクールには、その年の審査員長をつとめたマルチェロ･アバドより同コンクール史上最年少の審査員として招かれている。その翌年2000年には、アメリカを代表する作曲家アーロン・コープランドの生誕100周年記念として、モスクワ音楽院大ホールでロシア国立交響楽団とのコープランドのピアノ協奏曲のロシア初演という大役を任された。 近年では、ヨーロッパ消費者連盟の行ったピアノテストに、世界中のピアニストの中から選ばれた25人の評価員の一人として、マリア･ジョアオ･ピリス、アレクサンドル･トラーゼ、アルトゥール･ピツァーロ、ヨハン･シュミット、レスリー･ハワード等、世界の名ピアニスト達と参加したほか、モントリオール音楽祭に招待され、リサイタルやマスタークラスを行い絶賛を浴びている。
しかし最も楽壇の注目を集めたのは、アメリカはノースダコタ州のグランド･フォークス交響楽団の定期演奏会での出来事であった。数年間かけて行なってきたモーツァルト協奏曲全曲演奏シリーズ最終回のコンサート前日に、ソリストが急病で出演不可能となった同楽団より必死の依頼があり、まだ一度も弾いた事が無かったモーツァルトのピアノ協奏曲第22番(変ホ長調、K.482)を実に一日で学び，翌日飛行機で現地にかけつけて演奏、超満員の観客全員が総立ちするという快挙をなしとげた。その模様は各新聞，音楽雑誌で取り上げられ、アメリカ，ヨーロッパ各国で絶大な人気を誇る｢The Strad｣誌もこの偉業を｢まるで信じられない快挙である…そんな悪状況のなかでも、ステージ上の長島氏は優雅であっただけでなく、その演奏は実に美しかった！」と、その年最も驚かされた出来事として取り上げている。
