Deixeble de Tomojirō Ikenouchi i Akira Ifukube, es graduà el 1951 a la Universitat Nacional de Belles Arts i Música de Tòquio. Amplià estudis a París (amb Tony Aubin), on entrà en contacte amb Olivier Messiaen i Pierre Boulez, i també amb l’anomenada música concreta, de la qual es considerat un pioner al Japó. El 1953 fundà el grup Sannin no Kai (‘Grup dels Tres’), i introduí al Japó els corrents de l’avantguarda musical occidental (música concreta i electrònica, serialisme, etc.), que emprà en diverses composicions (Ektoplasm, per a orquestra, 1955). A partir del 1958 adoptà un llenguatge més arrelat en la tradició japonesa i, influït pel budisme, desenvolupà la seva obra més personal. Se’n destaquen les simfonies Nehan Kokyokyoku (1958), també coneguda per Nirvana Symphony, que li valgué el premi Otaka de l’Orquestra Simfònica de la NHK, Mandala (1960) i Samsara (1963), el ballet Bugaku (1962) i les obres corals Sange (1959) i Geka (Pratidesana) (1963). Autor també de música escènica, col·laborà amb l’escriptor Yukio Mishima, per al qual escriví la música de Bara to kaizoku (‘Roses i pirates’, 1958); una novel·la d’aquest, Kinkaju (‘El pavelló daurat’), serví de base per a l’òpera homònima (1976). També fou un prolífic autor de bandes sonores (més de 130 títols), la més coneguda de les quals per al film The Bible (John Huston, 1965). El 1996 rebé el premi Suntory.