Trabajó durante 4 años en la oficina de Kiyonori Kikutake Arquitectos y Asociados. Más tarde abre su propia oficina llamada Urbot en 1971 en Tokio.
En 1979 su estudio cambia el nombre al de Toyo Ito & Associates Architects.
Uno de sus primeros trabajos fue la Chica Nómada de Tokio, en el cual trabajó la entonces colaboradora de su oficina Kazuyo Sejima.
Su obra más importante es la Mediateca de Sendai.