任职该大学东京天文台的助教授，并于1987年晋升为教授。在该台改组成为国立天文台之后，成为国立天文台教授，他亦是国立天文台夏威夷观测所的首任所长。在2000年4月，晋升为国立天文台第三代台长。2012年起担任国际天文联会（IAU）主席。主要研究范畴为星系与恆星形成方面的毫米波、亚毫米波及红外线天文研究。小行星6412“海部”便是以他的姓氏来命名的。另外，前日本首相海部俊树是他的堂兄。2008年诺贝尔物理学奖得主小林诚是同辈远亲。2019年4月13日因胰腺癌去世。