Nato nel 1941, Ito è cresciuto a Shimosuwa, nella prefettura di Nagano, città natale di suo padre. Dopo la laurea all’Università di Tokyo, ha lavorato nello studio di Kiyonori Kikutake. Nel 1971 ha fondato il proprio studio Urban Robot (URBOT), successivamente rinominato Toyo Ito & Associates, Architects. Tra i suoi progetti più rappresentativi figurano la Sendai Mediatheque, il Serpentine Gallery Pavilion 2002, la Biblioteca della Tama Art University (Campus di Hachioji), il ‘Minna no Mori’ Gifu Media Cosmos, il National Taichung Theater e altri. È stato insignito di prestigiosi riconoscimenti internazionali, tra cui la Royal Gold Medal del Royal Institute of British Architects, il Pritzker Architecture Prize e la UIA Gold Medal. Nel 2011 ha fondato una scuola privata di architettura, Ito Juku, incentrata sul futuro delle città e dell’architettura. È stato inoltre impegnato in diverse iniziative per rivitalizzare l’isola di Omishima, a Imabari nella prefettura di Ehime, dove si trova il Toyo Ito Museum of Architecture, collaborando con i membri di Ito Juku e la comunità locale.