2015年1月、千葉ロッテマリーンズのスペシャルアドバイザーに就任。同年よりニッポン放送、千葉テレビ、TBSニュースバード（ロッテ球団制作の中継）、日刊スポーツの野球解説者に就任する。2月より「芹澤信雄のゴルフアカデミー（WOWOW）に出演中。4月よりレギュラー番組『The BAY☆LINE』の月曜パーソナリティをきゃんひとみ（BAY LINE GO!GO!から続投）と共に担当。同年6月、芸能事務所「レプロエンタテインメント」に所属したことを発表。2019年2月、パナソニック野球部の臨時コーチに就任。同年3月26日、自身のYouTubeチャンネル「Satozaki Channel」を開設し、YouTuberとしても活動していく旨を語った動画を投稿した。4月22日の動画をもって投稿が一時期滞ったが、8月7日よりアシスタントにフリーアナウンサーの袴田彩会を迎え入れて再始動している。
8月14日の対楽天戦では1号となるサヨナラ本塁打を放った
しかし、開幕から出遅れたことや一軍昇格後も度重なる故障に泣かされ、わずか48試合の出場でシーズンを終えた
2014年、開幕戦の3月28日の対ソフトバンク戦で8番捕手で出場
7月には双子の男児が産まれた
しかし左膝が回復せず、9月11日に現役引退を発表
同月28日の対オリックス戦（QVCマリンフィールド）に引退試合として、プロ入り初の1番・指名打者で出場、本塁打を打てば捕手では史上初となる全打順本塁打達成だったが、2打席で2三振に終わり達成ならず、この後3打席目にデスパイネが代打に送られ、試合から退いた
12月2日、自由契約公示された

1958年6月30日にデトロイト・タイガースと契約。1963年5月12日のクリーブランド・インディアンス戦でメジャーデビュー。同年は5勝9敗・防御率3.55を記録。1964年は4月24日のミネソタ・ツインズ戦でメジャー初完封。8月18日のロサンゼルス・エンゼルス戦では2回以降ノーヒットに抑えて3安打完封、9月1日のシカゴ・ホワイトソックス戦では7回1死までノーヒットに抑えて完封し、そこから3試合連続完封を記録するなど18勝9敗・防御率3.26・192奪三振・6完封の好成績を挙げる。1965年は初の開幕投手を務め、15勝9敗・226奪三振を記録。1966年は14勝を挙げるが14敗を喫し、防御率4.77と不本意な成績に終わる。1967年は5月23日から10連敗を喫するが、9月22日からの3試合連続完封記録するなど8・9月で9勝1敗・防御率1.31・5完封と調子を上げ、チームの優勝争いの原動力となるが、ボストン・レッドソックスに1ゲーム差で敗れた。1968年は8・9月で10勝を挙げて17勝9敗・防御率3.19を記録し、チームのリーグ優勝に貢献。セントルイス・カージナルスとのワールドシリーズでは第2戦に先発して1失点完投勝利を挙げ、3回にレギュラーシーズンでも打ったことのない本塁打を放った。第5戦では初回に3点を先行されるがその後立ち直って完投勝利。3勝3敗のタイで迎えた最終第7戦ではボブ・ギブソンと投げ合い、2度の牽制アウトでピンチを凌ぐなど5安打1失点で完投し、チームは23年ぶりのワールドチャンピオンに輝いた。3勝・防御率1.67の活躍でシリーズMVPを受賞。「まさかギブソンに勝てるとは思わなかった」と語った。1969年は5月7日から9連勝。5月23日のエンゼルス戦、6月9日のシアトル・パイロッツ戦でキャリアハイの16奪三振を記録するなど前半戦で13勝2敗・防御率2.70・151奪三振の好成績で、自身初のオールスターゲームに選出される。後半戦は6勝に留まるが、キャリアワーストの122四球ながら19勝11敗・防御率3.14、サム・マクダウェルに次ぐリーグ2位の271奪三振を記録した。1970年は14勝・230奪三振の一方でリーグ最多の19敗を喫した。1971年は前半戦で14勝を挙げて2年ぶりにオールスターゲームに選出され、8回から登板してロベルト・クレメンテに本塁打を浴びるもののセーブを記録した。いずれもリーグ最多の25勝・308奪三振・29完投・376.0イニング・336被安打・45先発の成績で、最多勝利・最多奪三振の二冠を獲得。しかしサイ・ヤング賞の投票ではヴァイダ・ブルーに次ぐ2位に終わった。1972年は前半戦17勝6敗・防御率2.39を記録し、2年連続でオールスターゲームに選出される。後半戦は5勝に留まるが、22勝14敗・防御率2.50・250奪三振の成績でチームの地区優勝に貢献。オークランド・アスレチックスとのリーグチャンピオンシップシリーズでは第1戦に先発するが敗戦投手。第4戦では9回を1失点に抑えるも勝敗は付かず、チームは2勝3敗で敗退した。サイ・ヤング賞の投票ではゲイロード・ペリー、ウィルバー・ウッドに次ぐ3位。1973年は16勝15敗の成績。1974年は開幕から4連敗。その後は連勝と連敗を繰り返し、リーグワーストの21敗・142自責点・38被本塁打と不本意だった。1975年は後半戦で2勝12敗と不振で12勝18敗に終わり、連続200奪三振も6年で途切れた。12月12日にラスティ・スタウブ他1選手との交換トレードで、ニューヨーク・メッツに移籍。