Poprvé od svého debutového mezinárodního turnaje na mistrovství světa v roce 2013 se Shirai kvalifikoval do japonského mužského národního týmu AG; tudíž neschopnost soutěžit na mistrovství světa v umělecké gymnastice 2019 ve Stuttgartu, Německo, dne 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), japonské mužstvo vyslalo do mistrovství světa v roce 2019 poměrně nezkušený tým.
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.