Natori se narodil 3. září 1910 v Tokiu a studoval na klasické škole Keio, ale po maturitě odešel se svou matkou do Mnichova, kde studoval na škole umění a řemesel. V roce 1930 se v Německu oženil s Ernou Mecklenburgovou, řemeslnou návrhářkou, se kterou spolupracoval po celou svou kariéru.[1] Začal se zajímat o fotografii a v roce 1931 získal fotoaparát Leica.
Poté, co prodal místním novinám fotografii své manželky Erny dokumentující následky vypálení mnichovského městského muzea,[1] dostal v roce 1931 smlouvu na práci fotografa pro nakladatelství Ullstein, které ho v roce 1933 poslal do Mandžuska, aby informoval o incidentu v Mukdenu. Hned po ukončení nepřátelských akcí se Natori vydal do Japonska a s kolegy jako byli například Ihei Kimura, Hiromu Hara, SózóOkada a Nobuo Ina založil první fotografickou agenturu Nihon Kóbó (Nippon-Kobo). Když se společnost rozpadla, založil druhou a začal vydávat vlastní časopis Nippon. Odjel do Berlína na olympijské hry v roce 1936 a odtud cestoval přímo do USA. Některé fotografie, které ve Státech pořídil, publikoval Life a v roce 1937 se stal prvním japonským fotografem, který získal smlouvu s tímto časopisem. Natori se vrátil do Japonska a Japonci ovládané Číny a během válečných let pracoval na různých japonských propagandistických orgánech, jako jsou Šanghaj a Kanton. Působil jako mentor pro Takamasu Inamuru. Pro týdeník Šúkan San Njúsu (週刊サンニュース) rekrutoval reportážního fotografa Šigeiči Nagana.
V roce 1947 Natori založil magazín Šúkan San Njúsu (Weekly Sun News), inspirovaný magazínem Life a podobnými západními časopisy (ačkoli vydávanými na podřadném papíře). To skončilo o dva roky později, kdy Natori upravoval a také fotografoval pro Iwanami Šašin Bunko (1950–1959). V padesátých letech podnikl řadu cest mimo Japonsko: v roce 1956 do Číny a v letech 1959 až 1962 každoročně do Evropy. Ke konci tohoto období fotografoval románské sochařství a architekturu.
Romanesuku: Seiyóbi no šigen (ロマネスク:西洋美の始源). Tokio: Keijúša, 1962. A collection of black and white photographs (and a tiny number of color photographs) of Romanesque architectural ornament, painting, statuary, etc. Text: Munemoto Yanagi (柳宗玄, Yanagi Munemoto) – text pouze v japonštině
Ningen dóbucu mon'jó: Romanesuku bidžucu to sono šúhen (人間動物文様:ロマネスク美術とその周辺). Tokio: Keijúša, 1963. A collection of black and white photographs of Romanesque architectural ornament, painting, statuary, etc., as well as its Roman precursors. Text: Sahoko Cudži (辻佐保子, Cudži Sahoko) – text pouze v japonštině
Šašin no jomikata (写真の読みかた). Iwanami Šinšo. Tokio: Iwanami, 1973.
Natori Jónosuke no šigoto: Dainihon (名取洋之助の仕事=大日本). Tokio: Seibu Bidžucukan, 1978.
Dokjumentarí no džidai: Natori Jónosuke, Kimura Ihee, Domon Ken, Džun Miki no šašin kara (ドキュメンタリーの時代:名取洋之助・木村伊兵衛・土門 拳・三木淳の写真から) / The Documentary Age: Photographs by Natori Jónosuke, Kimura Ihee, Domon Ken, and Miki Džun. Tokio: Tokijské muzeum fotografie, 2001. Katalog výstavy. Kniha reprodukuje 16 Natoriho fotografií z USA. Titulky v japonštině i angličtině, ostatní text pouze v japonštině.