Hij trad op met orkesten als het Orchestre Philharmonique de Radio France en het Bayerische Rindfunkorchester, voor hij zich meer toelegde op de barokviool. Als zodanig werkte hij samen met grote namen waaronder Richard Egarr, Philippe Herreweghe en Christopher Hogwood en was solist, concertmeester en dirigent bij Concerto Köln.

Van 2013 tot 2023 was Shunke Sato hèt gezicht van de Nederlandse Bachvereniging, eerst als concertmeester, vanaf 2018 ook als artistiek leider. In die jaren gaf hij gestalte aan de jaarlijkse Matthäus-Passion uitvoering en vele andere werken van Bach en tijdgenoten. Ook maakte hij veel opnames voor de website van de Bachvereniging. Momenteel is hij docent barokviool aan het Amsterdams Conservatorium. Het betekent niet dat de violist zijn liefde voor muziek uit recenter periodes vergeten is. Zo participeert hij in het Wagner-project van Concert Köln en maakte onlangs een veelgeprezen cd-opname van de vioolsonates van Beethoven.