Satō Eisaku quê ở thị trấn Tabuse, tỉnh Yamaguchi. Cha ông vốn là nhân viên văn phòng chính quyền tỉnh Yamaguchi, sau đó xin thôi việc về nhà làm nghề nấu rượu.

Satō Eisaku đi học ở quê, đến trung học phổ thông thì chuyển tới Nagoya để học. Tại đây, ông học cùng và trọ cùng ký túc xá với Ikeda Hayato.

Năm 1921, Sato trúng tuyển vào học ngành luật pháp tại Khoa Luật Đại học Đế quốc Tokyo (nay là Đại học Tokyo).

Tháng 12 năm 1923, Sato thi đỗ trong kỳ thi tuyển công chức cao cấp của Chính phủ. Tháng 4 năm 1924, Sato tốt nghiệp đại học vào làm việc ở Bộ Đường sắt.

Tháng 4 năm 1944, Sato đã thăng tiến đến vị trí Cục trưởng Cục Đường sắt Osaka.

Năm 1947, được mời làm thứ trưởng Bộ Giao thông vận tải trong Nội các của Katayama Tetsu, nhưng Sato từ chối. Năm 1948, Sato thôi làm công chức và gia nhập Đảng Dân chủ Tự do, chính thức bắt đầu sự nghiệp chính trị.