Nació en Seattle, Washington, y trabajó en Nueva York y Detroit. Yamasaki escogió materiales de acabado refinado, como la madera y el acero pulido, frente a otros con una textura más áspera, como el hormigón y el ladrillo.

Muchos de sus edificios, como la terminal del aeropuerto de San Luis, Missouri, de 1956, fueron diseñados como si fueran esculturas.

Sus viajes alrededor del mundo lo sometieron a una enorme cantidad de influencias, de tal modo que sus obras muestran gran tendencia ornamental.

Un ejemplo de esta inclinación es el pabellón de Estados Unidos, de 1962, en la Exposición Universal de Seattle, donde recrea un diseño gótico que recuerda al de San Marcos de Venecia.

Su obra más famosa fue el World Trade Center, de 1974, en Nueva York, compuesto por dos torres gemelas encerradas en una piel metálica, brillante y marcadamente vertical, y que fueron destruidas por un atentado el 11 de Septiembre del año 2001. La obra de Yamasaki fue muy discutida por la crítica.

Su último rascacielos es la Torre Picasso, construida en Madrid, de 1989.