Nach dem Studium der Architektur ab 1958 Mitarbeiter von Kunio Maekawa, dem Altmeister der modernen Architektur in Japan. Ähnlich wie sein Lehrer sucht Kenzo Tange die Strukturen der traditionellen japanischen Bauweise mit den Erfordernissen der modernen Gesellschaft in Einklang zu bringen, beispielhaft bei der olympischen Schwimmhalle in Tokio.

Seit 1955 unterhält er sein eigenes Architekturbüro in Tokio mit Aufträgen in aller Welt.

Kenzo Tange gilt als einer der bedeutendsten Architekten der Gegenwart. Vielen seiner Stadtplanungen und Bauten liegt eine neue visionäre Urbanität zugrunde. Er baute vor allem Rat- und Stadthäuser, Sportstätten, Versammlungshallen, aber auch Kirchen und Paläste.

Mit seinem Namen verbunden ist vor allem das "Friedenszentrum" in Hiroshima (1949-1955), Bauten für die Olympischen Spiele in Tokio 1964 und die Generalplanung für die Weltausstellung in Osaka 1970.

Mehrfacher Ehrendoktor, Mitglied zahlreicher Akademien, viele bedeutende Preise (u.a. 1987 Pritzker Architecture Prize, der als "Nobelpreis" für Architekten gilt, 1993, Praemium Imperiale).