Kagawa begon zijn voetballoopbaan bijKobe NK Football Club en speelde daarna voorFC Miyagi Barcelona, waar hij op zeventienjarige leeftijd werd ontdekt doorCerezo Osaka. In 2007 werd hij basisspeler bij de club, waarmee hij uitkwam op het tweede niveau in Japan. Op23 augustus2010 maakte Kagawa zijn debuut in deBundesliga voor zijn nieuwe clubBorussia Dortmund. Door doelpunten tegenFK Qarabağ in deEuropa League enVfL Wolfsburg enSchalke 04 werd hij een publiekslieveling. Op 5 juni 2012 kondigdeManchester United de aankoop aan van Kagawa, voor een transfersom van circa €17.600.000,-. In 2014 keerde Kagawa terug bij Dortmund. In 2019 ging hij op huurbasis voorBeşiktaş spelen. Hierna kwam hij uit voorReal Zaragoza. In het seizoen 2021-2022 stond hij onder contract bijPAOK Saloniki. Daarna verhuisde Kagawa naarBelgië om er in deJupiler Pro League te spelen voorSTVV, waar hij tot op heden onder contract staat.