O japonês Kosuke Hagino é um dos maiores talentos precoces da natação de seu país. Ele aprendeu a nadar quando tinha apenas seis meses de idade porque sua mãe participava de aulas de natação para bebês. Desde então jamais trocou a piscina por outra modalidade, o que é comum com outros nadadores que na infância também praticaram outro esporte.
Hagino inicialmente nadava borboleta, mas sua versatilidade nos outros estilos o fizeram optar por especializar-se no medley. Seu primeiro sucesso internacional aconteceu no Campeonato Mundial Júnior de Lima em 2011 quando conquistou cinco medalhas e foi o grande nome da competição.
No ano seguinte subiu ao pódio olímpico pela primeira vez ao terminar em terceiro lugar nos 400m medley, superando Michael Phelps. No Campeonato Mundial de Barcelona-2013, porém, o extenso programa de sete provas custou caro ao japonês que se desgastou muito e cansado só ganhou duas medalhas de prata. Um desempenho decepcionante para o japonês.
Mas no ano seguinte ele deu a volta por cima e teve a melhor temporada da carreira, que inclusive lhe rendeu uma nomeação de melhor nadador do mundo pela conceituada revista Swimming World e o apelido de Expresso do Oriente. Em 2014 foi o maior medalhista dos Jogos da Ásia com sete pódios e ganhou outras cinco medalhas no Campeonato Pan-Pacífico, batendo novamente Phelps nas provas de medley.
Boa fase, porém, foi interrompida por um acidente de bicicleta as vésperas do Mundial de Kazan-2015. Na queda Hagino fraturou o cotovelo e perdeu a chance de nadar a competição na Rússia. Recuperado da lesão chegou aos Jogos Olímpicos do Rio-2016 como favorito a medalhar nas provas de medley e saiu da Cidade Maravilhosa com três. Uma delas foi o ouro nos 400m medley, a primeira prova do programa olímpico.
Em 2017 voltou a subir ao pódio em Mundiais de longa e em 2018 levou duas medalhas no Pan-Pacífico nadando em casa. Mesmo com tantas glórias Hagino teve uma queda de rendimento e rumores apontaram uma possível aposentadoria precoce. Ausente da seleção japonesa que nadou o Campeonato Mundial de Gwangju em 2019, Hagino confirmou que segue treinando de olho na chance de disputar os Jogos Olímpicos em casa em 2020.