1972年至1974年间在义大利那不勒斯大学（）的实验室工作。1978年取得苏黎世大学分子生物学博士学位，进入日本东京公益财团法人癌症研究会的癌症研究所，两年后至美国纽约大学担任访问学者。1984年开始担任大坂大学教授。1995年至2012年间担任东京大学医学部教授，其后任职于东大生产技术研究所（东大生研）。目前兼任纽约大学医学院的教职。
贡献.谷口主要研究免疫和肿瘤的发生，特别是讯息传递 (生物)与基因表现机制。他在东京癌症研究所工作时，对互补DNA（cDNA）测序进行了突破