Es graduà en enginyeria a la Universitat de Tohoku (Japó) l’any 1983. El mateix any inicià la seva trajectòria professional als laboratoris centrals de recerca de la companyia Shimadzu, i durant uns quants anys treballà a la Gran Bretanya. Actualment és membre del Laboratori de Ciències de la Vida del Japó. Els seus treballs el portaren en 1987-88 a desenvolupar la tècnica de desorció suau mitjançant làser (SLD, Soft Laser Desorption), que permet aplicar l’espectrometria de masses a l’anàlisi de mostres de macromolècules biològiques. En l’SLD s’utilitza un impuls làser de baixa intensitat per a obtenir ions macromoleculars en estat gasós a partir d’una mostra líquida o sòlida. Aquests ions provinents de les proteïnes poden ésser analitzats posteriorment en un espectrògraf de masses, que en permet calcular la massa a partir de la mesura del temps que necessiten per a recórrer una distància determinada i de la magnitud del camp elèctric usat per a accelerar-los. L’any 2002 rebé el premi Nobel de química, que compartí amb el suís Kurt Wüthrich i el nord-americà John B.Fenn.