Vuoden 2007 kaudella Sato saavutti uransa huipulla. Hän oli Atsushi Fujitan jälkeen toiseksi Beppu-Ōita-maratonissa. Hän oli yhden sekunnin päässä parhaasta tasostaan Sapporon puolimaratonissa, kun hän nousi kolmanneksi palkintopallolle. Vuoden 2007 IAAF-maailman tienjuoksukilpailussa
Hän rikkoi Aasian ennätyksen puolimaratonissa kello 1:00:25. Tämä toi hänelle yhdeksännen paikan kokonaislistan, mutta hän oli yksi kahdesta ei-afrikkalaisesta juoksijasta, jotka päätyivät kymmenen parhaan joukkoon (Marilson dos Santosin rinnalla). Vuoden lopussa hän oli ensimmäinen japanilainen juoksija kotona Fukuokan maratonissa, ja hänen 2:07:13 tunnin juoksunsa kolmanneksi teki hänestä neljännen nopeimman japanilaisen maratonistin koskaan ja ansaitsi hänelle paikan olympialaisjoukkueessa.