Yamasaki ble født i Seattle. Foreldrene hans, John Tsunejiro og Hana Yamasaki, var innvandrere fra Japan og klarte så vidt å overleve som henholdsvis selger og pianistinne. Selv om Yamasaki kom fra fattige kår, klarte han likevel å skaffe seg en arkitektutdannelse fra University of Washington. En onkel, Koken Ito, var arkitekt og inspirerte nevøen til å følge i sine fotspor. Yamasaki tjente penger til utdannelsen ved å jobbe fem sommere på en laksehermetiseringsfabrikk i Alaska. Forferdet over de «personlig nedverdigende forhold» rundt sine kollegers fattigdom, besluttet han seg for «ikke å la noe slikt danne mønster for mitt eget liv». Etterpå flyttet han til New York, der han tok mastergrad i arkitektur ved New York University. Han fikk deretter jobb hos arkitektfirmaet Shreve, Lamb and Harmon, som tidligere hadde tegnet Empire State Building og Rockefeller Center. Han giftet seg i 1941 med Teruko Hirashiki og fikk etterhvert tre barn, Carol, Taro og Kim. Bosatt på USAs østkyst slapp familien for å bli internert under andre verdenskrig, slik japanske amerikanere på vestkysten ble. Yamasaki skilte seg fra konen i 1961, men flyttet sammen med henne igjen åtte år senere, etter ytterligere to skilsmisser i mellomtiden. World Trade Center-tårn nr 2 stod ferdig i 1976, etterfulgt året etter av Rainier Square, et 40 etasjers tårn, i Seattle. Han tok fortsatt oppdrag i USA, Saudi-Arabia og Japan på tross av sviktende helbred. Han døde av kreft i 1986 på Henry Ford-sykehuset i Detroit.