Satō dilahirkan pada 4 Julai 1979 di Wilayah Nara. Beliau lulus dari fakulti ekonomi di Universiti Tokyo pada 2003, dan kemudiannya juga memperoleh ijazah dari Universiti Carnegie Mellon dan USC Gould School of Law.[1]

Selepas tamat pengajiannya, Satō menyertai Kementerian Hal Ehwal Dalam Negeri dan Komunikasi pada 2003. Pada 2011, beliau berpindah ke pemerintah perbandaran Hitachiōta, Ibaraki, menjadi ketua pengarah perancangan dasar dan kemudiannya jabatan hal ehwal am. Pada 2014, beliau menjadi setiausaha eksekutif kepada penasihat khas Perdana Menteri.[1] Beliau telah dipilih sebagai ahli Dewan Kaunselor yang mewakili Nara pada 2016, memenangi 292,440 undi.[2]

Pada 8 Julai 2022, bekas perdana menteri Shinzo Abe memberikan ucapan di Nara menyokong kempen pemilihan semula Satō. Semasa ucapan itu, Abe ditembak dan dibunuh oleh seorang penyerang.[3] Pilihan raya berlangsung dua hari kemudian, dengan Satō memenangi bidaan pemilihan semulanya.[4]