Assistant de Herbert von Karajan à Berlin, Leonard Bernstein l'engage comme assistant de l'Orchestre Philharmonique de New York lors d'une tournée au Japon en 1961. Il donne son premier concert en janvier 1962 en Amérique du Nord avec l'Orchestre Symphonique de San Francisco. De 1964 à 1969, il est directeur musical du Festival de Ravinia, résidence d'été de l'Orchestre Symphonique de Chicago, puis directeur musical de l'Orchestre Symphonique de Toronto de 1965 à 1969, et de l'Orchestre Symphonique de San Francisco de 1970 à 1976. Seiji Ozawa dirige l'Orchestre Symphonique de Boston pour la première fois en 1964 à Tanglewood et en 1968 au Symphony Hall de Boston.
En 1973, il est nommé directeur musical de l'orchestre qu'il ne quitte qu'en 2002 après 29 ans de fidélité, pour le poste de directeur musical de l'Opéra de Vienne. Il est par ailleurs conseiller musical du New Japan Philharmonic et travaille une fois par an avec le Mito Chamber Orchestra avec lequel il effectue une tournée européenne en juin 2008. Seiji Ozawa dirige aussi régulièrement le Philharmonique de Berlin avec lequel il a effectué cette saison une tournée européenne en compagnie d’Anne Sophie Mutter pour le centenaire de Herbert von Karajan.
C'est en 1984 qu'il crée, à la suite d'une série de concerts organisés à la mémoire de son professeur, l'Orchestre Saito Kinen constitué des musiciens issus de l'enseignement de Hideo Saito. Particulièrement attaché à cet orchestre, Seiji Ozawa le réunit deux semaines chaque année lors du Festival Saito Kinen créé en 1992 à Matsumoto au Japon. Chaque automne y ont lieu des représentations d'opéras, de concerts symphoniques et de musique de chambre, interprétées par les musiciens de l'Orchestre Saito Kinen et des artistes invités de réputation internationale.
Seiji Ozawa a toujours été très préoccupé par l’éducation musicale des jeunes artistes. L’an 2000 marque au Japon le début de son projet "Ongaku-juku Opera" et il crée quatre ans plus tard sur les bords du Lac Léman « l’International Music Academy-Switzerland » dédié aux jeunes musiciens de musique de chambre.
La relation de Seiji Ozawa avec la France reste très privilégiée. Il a dirigé plusieurs productions à l'Opéra de Paris, dont dernièrement Tannhäuser de Wagner mis en scène par Robert Carsen.
Après Shadows of Time en 1997 avec l’Orchestre Symphonique de Boston, Seiji Ozawa a présenté en première mondiale en septembre 2007 au Festival Saito Kinen Le Temps, L’Horloge, dernière oeuvre orchestrale d’Henri Dutilleux avec Renée Fleming et l’Orchestre Saito Kinen. Il l'a dirigé de nouveau au Théâtre des Champs-Élysées le 7 mai 2009, avec l’Orchestre National de France.
Les activités de Seiji Ozawa lui ont fait gagner l'estime de la France, il est nommé Officier de la Légion d'Honneur en 1998 et élu Membre de l'Académie des Beaux-Arts en juin 2001. Il est également Docteur Honoris Causa de l'Université de la Sorbonne (2004).
Parmi son importante discographie, on peut noter l'intégrale des symphonies de Mahler avec l'Orchestre Symphonique de Boston et l'intégrale des symphonies de Brahms (Philips) ainsi que les symphonies de Beethoven et Schubert avec l'Orchestre Saito Kinen chez Philips Classics. Ou encore, chez Deutsche Grammophon, les concertos pour piano de Rachmaninov avec Krystian Zimerman.
