הוא התחרה ב-200 מטר חופשי של גברים.
באליפות העולם באתרי מים 2017. באליפות העולם באתרי מים 2019 שהתקיימה בגוואנג'ו, דרום קוריאה, קאטסוהירו מאטסומוטו הגיע למקום השלישי ב-200 מטר חופשי, אך המסיים במקום הראשון דנס ראפשיס הודח בגלל התחלה שגויה, ולכן מאטסומוטו זכה במדליית כסף. הוא זכאי לייצג את יפן באולימפיאדת הקיץ 2020.