Egli ha ricevuto diversi premi e riconoscimenti durante la sua vita. Nel 2016 ha vinto il Kyoto Prize in Basic Sciences per la “Scoperta del Meccanismo Responsabile del Funzionamento di Diversificazione degli Anticorpi, delle Molecole Immunoregolatrici e delle Applicazioni Chimiche della PD-1". Nel 2018 gli è stato assegnato il Premio Nobel per la fisiologia o medicina con James Allison, con il quale ha anche vinto il Tang Prize in Biopharmaceutical Science.