이름은 노리카타[矩方]. 쇼인은 호이다. 도라지로[寅次郞], 니주잇카이 모시[二十一回猛士]라고도 힌다. 조슈 한[長州藩] 하급무사의 아들로 태어나 5세 때 숙부의 양자가 되어 요시다 가문을 계승했다. 11세 때 한슈[藩主] 앞에서 〈무교전서 武敎全書〉를 강의하여 재능을 인정받았다. 1850년 한슈의 허가를 받아 규슈[九州]로 유학을 갔으며 아이자와 야스시[會澤安]의 저서 〈신론 新論〉을 읽고 아편전쟁에 대한 전말을 알게 되면서 시야를 넓혔다.

이듬해에는 에도로 가서 사상가 사쿠마 쇼잔[佐久間象山]에게서 서양학문을 배웠다. 같은 해 그는 한의 허가를 받지 않고 전국을 돌아다녔는데, 한을 이탈한 죄로 처벌을 받게 되었으나 결국 그의 재능을 아낀 한슈의 도움으로 다시 에도 유학길에 올랐다.

1853년 페리 함대가 내항했을 때 요시다는 사쿠마와 함께 미국함대의 정세를 탐색한 뒤 무조건적인 주전론의 무모함을 깨닫게 되었다. 외국사정을 널리 알 필요성을 통감하고 외국 유학을 결심한 그는 1854년 3월 '미일화친조약'의 체결을 위해 다시 내항한 미국함대로 해외 밀항을 기도했으나 실패하고 자수하여 투옥되었다.

칩거를 조건으로 출옥한 뒤 고향에 내려가 사설학교인 쇼카손주쿠[松下村塾]를 열고 하급무사들을 가르쳤다. 그의 제자들은 점차 조슈 한의 중심인물로 성장했고 이후 바쿠후를 전복시키고 왕정복고를 실현한 메이지 유신[明治維新]의 주역으로 활동하게 되었다. 1858년 바쿠후가 칙허를 얻지 않고 미일수호통상조약을 체결하자 열렬한 존왕론자였던 쇼인은 반바쿠후적 언동을 취했다. 이어 그는 로주[老中] 마나베 아키카쓰[間部詮勝] 암살 계획을 세웠으나, 안세이[安政]의 대옥을 강행한 바쿠후는 쇼인을 수상히 여겨 1859년 에도로 호송하여 투옥했다. 심문중에 로주 암살계획이 드러나 사형에 처해졌다.