Poprvé od svého debutového mezinárodního soutěže na Světovém mistrovství světa v roce 2013 se Shirai kvalifikovat do japonského mužského národního týmu AG nedostal, což znamenalo neschopnost soutěžit na mistrovství světa v umělecké gymnastice 2019 ve Stuttgartu, Německo, 4.-13. října 2019. Shiraiho výkony byly zpomaleny po většinu sezóny 2019 poměrně tvrdohlavým a otravným zraněním levého kotníku, což vedlo k tomu, že nebyl schopen soutěžit v nejlepším stavu během mistrovství celého Japonska v roce 2019, které výsledky tam a na NHK Trophy v roce 2019 určily způsobilost gymnastky připojit se k japonskému národnímu týmu na mistrovství světa v roce 2019. Shiraiho největší šance byla dostat jedno ze dvou míst dostupných na specializovaných přístrojích jednotlivců, konkrétně signature události na FX a VT. Nicméně, Shirai jen zvládl 3. místo na FX, a 5. na VT, které mu nedovolily kvalifikovat se na WC, a nebyl schopen bránit své světové medaile z roku 2018. Také, protože Shirai nebyl jediným vysoce postaveným nepřítomným (Kōhei Uchimura tam také nebyl kvůli zraněním), Japonci poslali docela nezkušenou jednotku na
2019 WC, kde mužská soutěž byla ovládána jinými zeměmi. Shirai tvrdě pracoval na návratu do soutěžní formy po delší dobu, kdy se pokoušel zotavit z různých zranění, a pak se na každém závodě docela zhroutil.