Kensaku Watanabe se trasladó a Tokio en 1978 para estudiar interpretación.
Siendo aún un alumno, debutó en el teatro y sorprendió gratamente a los críticos.
En 1982 debutó en televisión participando en Sanga moyu y en 1984 obtuvo su primer papel en el cine en la película Setouchi shonen yakyu dan.
En 2003 adquirió renombre a nivel internacional al interpretar, junto a Tom Cruise, el papel del samurái Katsumoto en El último samurái, papel con el cual consiguió una nominación en los Oscar como Mejor Actor de Reparto y a los Globos de Oro entre otros premios.
Realizó en 2006 una destacada actuación como el teniente general Tadamichi Kuribayashi en Cartas desde Iwo Jima mostrando una solidez actoral y un gran talento interpretativo.
Conoció a su segunda esposa, Kaho Minami, cuando ambos estaban actuando en un drama de suspense para TV Tokyo.
En 1989, a Watanabe se le diagnosticó leucemia mieloide aguda.