生于日本爱知县，卒于东京。1894～1897年，在东京大学物理系学习并获学士学位，随后到德国的格丁根大学留学，在德留学期间，他主要研究了冶金学和金属磁学。在金相的研究过程中，他改变了过去主要用显微镜观察金属表面进行热分析的方法，而是采用了热膨胀、电阻和磁的异常变化综合分析手段，精确地分析了温度造成的钢铁及合金金相的细微变化。1911年任日本东北大学教授，1919年，任日本东北大学附属钢铁研究所（现在的金属研究材料所的前身）首任所长。1931年任东京大学总长，从研究磁铁转入钢铁、合金，开创物理冶金学。1917年，发明的强力磁钢（“吉左卫门钢”，简称KS钢）是当时世界上最强的磁铁，引起了科学界和经济界的广泛注意，这一发明也使日本在特殊钢材研究领域处于世界领先水平。1919年，又研制成比“吉左卫门钢”强度更高的新钢种。由于在这方面的杰出贡献，1937年获得了日本帝国科学院奖以及日本文化勋章。