Graduat el 1958 en química orgànica a la Universitat de Tòquio, treballà en la reacció i la síntesi de polímers en l’empresa privada (1960-66) i el 1963 es doctorà a la Universitat de Pennsilvània. El 1966 s’incorporà a la Universitat de Purdue (Indiana), on fou professor assistent de Herbert Charles Brown i treballà en organoborans. Després d’uns quants anys a la Universitat de Syracuse (Nova York, 1972-79), retornà a la Universitat de Purdue, on des del 1999 ocupà la càtedra H.C. Brown. Pels seus treballs sobre reaccions amb dobles enllaços de carboni en presència de catalitzadors de pal·ladi, l’any 2010 li fou atorgat el premi Nobel de química (compartit amb Richard F. Heck i Akira Suzuki).