Szató 1964-ben követte Ikedát a miniszterelnöki poszton, miután az egészségügyi okok miatt lemondott. Kormánya a leghosszabb ideig vezette az országot, és az 1960-as évek végére már csaknem az egész Japán kormányzatot Szató és kormánya irányította. A gyorsan fejlődő gazdaság népszerűvé tette, az Amerikai Egyesült Államok és Kína között egyensúlyozó külpolitikája azonban törékeny volt. Szató Amerika-barát politikája és a vietnámi háborúban való részvétel ellen egyre több diáktüntetés zajlott, ami ahhoz vezetett, hogy Szató 1969-ben egy évre bezáratta a neves Tokiói Egyetemet.
1969-ben elérte, hogy Richard Nixon visszavonja az amerikai atomfegyvereket Okinaváról: az egyezség vitatott, mivel engedélyezte az amerikai csapatoknak, hogy megtarthassák támaszpontjaikat Japánban. Okinavát hivatalosan 1971-ben csatolták vissza Japánhoz.