Ông đậu bằng bác sĩ y khoa ở Đại học Kobe năm 1987 và bằng tiến sĩ tại Khoa Y khoa Sau Đại học (Đại học Thành phố Osaka) năm 1993.

• Từ năm 1987 tới 1989, Yamanaka làm bác sĩ nội trú khoa phẫu thuật chỉnh hình ở Bệnh viện quốc lập Osaka.
• Từ năm 1993 tới 1995, ông là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Tim Mạch Gladstone, trực thuộc Đại học California tại San Francisco.
• Từ năm 1995 tới 1996, ông là nhà nghiên cứu trong biên chế của Viện Tim Mạch Gladstone nói trên.
• Từ năm 1996 tới 1999, ông làm giáo sư phụ tá ở Khoa Y học Đại học Thành phố Osaka.
• Từ năm 1999 tới 2003, ông là phó giáo sư ở Viện Công nghệ Tiên tiến Nara.
• Từ năm 2003 tới 2005, ông là giáo sư ở Viện Công nghệ Tiên tiến Nara.
• Từ năm 2004 tới nay, ông là giáo sư ở Viện Nghiên cứu Y khoa Tái sinh, Đại học Kyoto.[1]
• Năm 2006, ông và đội nghiên cứu của ông đã tạo ra các Induced Pluripotent Stem Cell (Tế bào gốc đa năng được tạo ra) - tế bào gốc đa năng từ nguyên bào sợi của chuột trưởng thành.
• Năm 2007, ông và đội nghiên cứu đã tạo ra được "Induced Pluripotent Stem Cell" từ nguyên bào sợi của người trưởng thành.