Babası da kendisi gibi profesör olan ancak mühendislik alanında çalışan Ohsumi, çocukluğundan bu yana akademik bir çevrede yaşadı.
Tokyo Teknoloji Üniversitesi'nde profesör olan bilim adamı 2012 yılında da Kyoto Ödülü'ne layık görülmüştü.
Japonya'nın Fukuoka kentinde doğan Ohsumi, Tokyo Üniversitesi'nden mezun olup aynı okulda doktora yaptı.
1974-77 yılları arasında, ABD'de New York'ta yer alan Rockfeller Üniversitesi'nde doktora sonrası eğtimi tamamladı.