岩手県盛岡市出身。東京音楽大学大学院器楽専攻鍵盤楽器研究領域（ピアノ・エクセレンス）修了。鷲見加寿子、野島 稔の両氏に師事。ベルリン芸術大学において故エレナ・ラピツカヤ、モスクワ音楽院にてエリソ・ヴィルサラーゼの両氏のもと更なる研鑽を積む。
2004年第58回全日本学生音楽コンクール高校の部全国大会第1位、2006年第1回野島稔・よこすかピアノコンクール第1位、2007年第76回日本音楽コンクール第1位、2010年第4回仙台国際音楽コンクール第3位、2011年第5回サン・ニコラ・ディ・バーリ国際ピアノ・コンクール（イタリア）第1位、2015年第21回リカルド・ビニェス国際ピアノ・コンクール（スペイン）第2位、2016年第62回マリア・カナルス・バルセロナ国際音楽演奏コンクール第1位。2011年東京文化会館小ホール、2013年紀尾井ホール、2016年浜離宮朝日ホールにおいてリサイタルを開催、各誌で好評を博した。2019年東京オペラシティ主催「B→C」に出演。またNHK-FM「名曲リサイタル」、「リサイタル・ノヴァ」に出演。日本各地はもとより、スペイン・ロシア・ドイツ・イタリア・フランス・チェコ・中国で演奏活動を行っている。録音は「Hiroo Sato plays 3 Sonatas」、「Hiroo Sato Piano Recital」、「Japonisme菅井知延子作品集」の3枚のCDをリリース。これまでにプラハ室内管、ビルバオ響、グラナダ市管、セビーリャ王立響、国内では日本フィル、東響、京都市響、仙台フィルをはじめとする主要オーケストラと数多く共演。室内楽ではNHK交響楽団首席メンバーとの五重奏をはじめ、これまでに久保陽子(ヴァイオリン)、二村英仁(ヴァイオリン)、千住真理子(ヴァイオリン)、神谷未穂(ヴァイオリン)、カテジナ・ヤヴールコヴァ(ホルン)等と共演を重ねている。現在、東京音楽大学、桐朋学園大学各講師。