Amano venoval veľkú časť svojej profesionálnej kariéry práve nukleárnej problematike. Vyštudoval právo na univerzite v Tokiu. Od roku 1972 pôsobil na japonskom ministerstve zahraničných vecí, kde sa špecializoval na otázky odzbrojenia a nešírenia jadrových zbraní.
V júni 2009 bol Amano tesnou väčšinou zvolený do funkcie predsedu MAEE, v ktorej po 12 rokoch vystriedal egyptského diplomata Muhammada Baradeja.
Amano bol jedným z najhlasnejších obhajcov jadrovej dohody, ktorú v roku 2015 podpísalo s Iránom šesť svetových mocností – Británia, Čína, Francúzsko, Nemecko, Rusko a Spojené štáty.