Née à Nagoya, dans la préfecture d'Aichi, elle effectue son cursus primaire au lycée Asahigaoka d'Aichi, puis sort diplômée en 1956 du département de biologie de la Faculté des sciences de l'université de Nagoya. La même année, elle épouse Reiji Okazaki, avec qui elle part étudier à l'université de Washington et à l'université Stanford pour y obtenir son doctorat. En 1963, ils reviennent au Japon, et elle devient assistante à l'université de Nagoya en 1965. En 1966, à la suite des travaux d'Arthur Kornberg sur la réplication de l'ADN, elle découvre avec Reiji les fragments d'Okazaki, qui expliquent le processus de réplication. Leur découverte fait l'objet d'une publication dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences et d'une communication lors d'un symposium au Laboratoire de Cold Spring Harbor.
En 1975, elle devient veuve, son mari étant décédé des suites de son exposition aux rayonnements d'Hiroshima[2] ; elle continue ses travaux de recherche sur l'ADN[3].