Хотя он и родился в Корее, Ито — японец, а в 1965 году он получил высшее образование в области архитектуры в Токио. После своего дебюта в движении «Метаболизм» во главе студии Urban Robot он открывает фирму Toyo Ito & Associates в 1979 году.

В середине 1980-х годов Ито начинает разрабатывать метод проектирования, который сочетает физическую реальность с виртуальной реальностью, такой как Башня Ветров в Иокогаме (1986) с освещенной оболочкой, которая может менять цвет в зависимости от погоды.

His Sendai Mediatheque (2001) — одно из самых влиятельных архитектурных сооружений XXI века. Он преподает в Японском женском университете, почетный профессор Северного лондонского университета и приглашенный профессор в Колумбии.

В 2002 году он был награжден Золотым львом на Венецианской биеннале.