Née à Chitose, au Japon, Sato Matsui est une compositrice basée à Paris dont le style s'inspire des sonorités traditionnelles japonaises ainsi que de sa formation de violoniste classique. Elle est la fondatrice et la directrice artistique d'IMAGO, un ensemble de musique de chambre parisien qui se spécialise à la fois dans le répertoire traditionnel et dans les créations originales, avec une approche fortement transversale. Matsui est titulaire d'une maîtrise et d'un doctorat de la Juilliard School et d'une licence du Williams College.
Parmi ses projets récents, elle a commandé un concerto pour flûte à Carol Wincenc, dont la première a eu lieu lors du 2023 National Flute Association Gala Concert au Symphony Hall de Phoenix, en Arizona. En avril de cette année, l'Oiseau lunaire de Matsui a été créé au Carnegie Hall par le pianiste Will Healy. En 2022, son trio Hanasaka Jiisan pour hautbois, basson et piano a été commandé par Cornelia Sommer pour l'International Double Reed Conference à Denver, Colorado. La pièce pour grand ensemble Kinokonoko de Matsui, commandée pour le New Juilliard Ensemble, a été créée au Lincoln Center au Alice Tully Hall en 2019.
Adepte des collaborations interdisciplinaires, elle travaille avec le maquilleur libanais Michel El Ghoul et les danseurs-chorégraphes Gildas Lemonier et Quentin Lelong pour produire une pièce de danse phosphorescente intitulée Trois apparitions de la nuit pour son Ensemble IMAGO à Paris. En 2020, elle a été invitée par le New York City Ballet à participer au New York Choreographic Institute, où elle a collaboré avec le chorégraphe Jonathan Faulry. La partition originale de Matsui de la pièce de Shakespeare As You Like It a été produite et mise en scène par Ian Belknap en 2019 au McClelland Drama Theater du Lincoln Center.
En 2019, Matsui a reçu une bourse Fulbright et s'est installée à Paris pour effectuer des recherches sur les manuscrits d'Erik Satie dans le cadre de sa thèse de doctorat. Elle est lauréate du prix Charles Ives 2019 de l'Académie américaine des arts et des lettres.