Hosogai merupakan salah antara pemain paling berpotensi Urawa Red Diamonds. Dia membantu Red Diamonds layak ke Liga Juara-Juara AFC pada tahun 2007 dan bermain untuk Urawa dalam Piala Dunia Kelab FIFA 2007.Pada 23 Disember 2010, dia meninggalkan Jepun dan berpindah ke kelab Jerman, Bayer 04 Leverkusen, yang kemudiannya meminjamkannya kepada FC Augsburg.[3] Pada 9 September 2011, dia menjaringkan gol Bundesliga pertamanya ketika menentang Leverkusen. Bermain untuk kelab Bavaria yang baru dinaikkan liga itu, Hosogai membantu mereka mengelakkan penyingkiran sebelum kembali ke Bayer Leverkusen untuk musim 2012–13.