Окончил Токийский университет в 1947 году. Начал карьеру в компании Sony, где в 1957 году открыл эффект туннелирования в полупроводниках, создав диод Эсаки. В 1960 году переехал в США, работал в IBM, затем в Токийском университете. Лауреат Нобелевской премии по физике 1973 года (совместно с Джозефсоном и Джайевером).