Satō ble olympisk mester i volleyball under Sommer-OL 1972 i München. Han var med på det japanske laget som vant volleyballturneringen for menn foran Øst-Tyskland og Sovjetunionen. Japan beseiret Bulgaria med 3-2 i semifinalen, og de vant finalen over Øst-Tyskland med 3-1. Satō spilte i én kamp i turneringen.