Storhjertetre ble beskrevet av Takenoshin Nakai i 1919 som var. . Året etter hevet Nakai treslaget til artsstatus. I Japan er hjertetre utbredt fra havnivå opptil 1000 moh. på alle de fire hovedøyene. Storhjertetre finnes derimot bare i den subalpine sonen 1000–2800 moh. på sentrale og nordlige deler av Honshu. Her vokser den langs bekker eller i rasmarker sammen med kamtsjatkabjørk ().