jest japońskim reżyserem filmowym i scenarzystą. Absolwent Uniwersytetu Tokijskiego i Tokijskiego Narodowego Uniwersytetu Sztuk Pięknych i Muzyki, zaczął zdobywać uwagę w swoim kraju dzięki filmowi dyplomowemu Passion (2008).
Hamaguchi po raz pierwszy zyskał międzynarodowe uznanie dzięki filmowi Happy Hour (2015) i kontynuował Asako I & II (2018). W 2021 roku wydał dwa filmy, Koło fortuny i fantazja oraz Jedź moim samochodem; za ten ostatni otrzymał dwie nominacje do Oscara, dla najlepszego reżysera i najlepszego scenariusza adaptowanego. Jest trzecim japońskim reżyserem nominowanym do Oscara dla najlepszego reżysera.
Po ukończeniu Uniwersytetu Tokijskiego Hamaguchi przez kilka lat pracował w komercyjnym przemyśle filmowym, zanim rozpoczął studia magisterskie na Tokijskim Uniwersytecie Sztuki, gdzie studiował z Kiyoshim Kurosawą i był pod jego wpływem. Jego film dyplomowy Passion został zakwalifikowany do konkursu Tokyo Filmex 2008.
Wspólnie z Kō Sakai nakręcił trzyczęściowy dokument o ocalałych z trzęsienia ziemi i tsunami w Tōhoku w 2011 roku, którego Voices from the Waves został zakwalifikowany do konkursu na Międzynarodowym Festiwalu Filmów Dokumentalnych Yamagata 2013, a Storytellers zdobył nagrodę Sky Perfect IDEHA.
Kolejny film, Happy Hour, powstał podczas pobytu Hamaguchiego na rezydencji artystycznej w KIITO Design and Creative Center w Kobe w 2013 roku. Powstał on w wyniku improwizowanych warsztatów aktorskich, które Hamaguchi prowadził dla nieprofesjonalistów, a w których uczestniczyło wielu wykonawców filmu. Cztery główne aktorki podzieliły się nagrodą dla najlepszej aktorki, a film otrzymał specjalne wyróżnienie za scenariusz na Festiwalu Filmowym w Locarno w 2015 roku. Hamaguchi otrzymał również specjalną nagrodę jury na Japan Movie Critic Awards w 2016 roku, a także nagrodę dla najlepszego debiutanta w dziale filmowym Geijutsu Sensho Awards Agencji Spraw Kulturalnych w tym samym roku.
Jego Asako I & II został wybrany do rywalizacji o Złotą Palmę na Festiwalu Filmowym w Cannes w 2018 roku.
W 2021 roku Hamaguchi zdobył nagrodę Srebrnego Niedźwiedzia na Berlinale za swoje Koło fortuny i fantazję. W tym samym roku jego Drive My Car zdobył nagrody dla najlepszego filmu od New York Film Critics Circle, Boston Society of Film Critics i Los Angeles Film Critics Association, a także "Najlepszy film nieanglojęzyczny" na Złotych Globach. Hamaguchi był nominowany do Oscara dla najlepszego reżysera za film Drive My Car, stając się trzecim japońskim reżyserem, który dokonał tego wyczynu.
W 2023 roku jego film Zło nie istnieje otrzymał Główną Nagrodę Jury na Festiwalu Filmowym w Wenecji.