Jis varžėsi vyrų 200 metrų laisvosios stiliaus lenktynėse.
2017 m. Pasaulio vandens sporto čempionate. 2019 m. Pasaulio vandens sporto čempionate, vykusiame Gvandžū, Pietų Korėjoje, Katsuhiro Matsumoto užėmė trečią vietą 200 m laisvosios stiliaus lenktynėse, tačiau pirmojo vietos finišeris Danas Rapšys buvo diskvalifikuotas dėl klaidingo starto, todėl Matsumoto gavo sidabro medalį. Jis kvalifikuotas atstovauti Japonijai 2020 m. Vasaros olimpinėse žaidynėse.