Treballà al departament de química de la Universitat de Kyoto i l’any 1963 es traslladà als EUA on es doctorà al departament de biologia de la Universitat de Califòrnia (San Diego). Ha format part de l’equip de recerca de l’Institut d’Immunologia de Basilea i, d’ençà del 1981, és al departament de biologia de l’Institut Tecnològic de Massachusetts. Rebé el premi Nobel de medicina del 1987 per la seva contribució al coneixement del sistema immunològic humà, del qual ha establert els mecanismes genètics que determinen la resposta immune i n'ha assenyalat l’especificitat en la formació d’anticossos i de la reacció antigen-anticòs.