آمانو در سال 1972 به وزارت امور خارجه كشور ژاپن راه یافت و تصدی پست‌های زیادی را در وزارت امور خارجه عهده‌دار شد که به طور خاص می ‌توان به مدیریت بخش‌های علوم و انرژی اتمی، معاونت مدیركل امور علمی و كنترل تسلیحات وی در این وزارتخانه اشاره كرد. آمانو در سال 2001 نیز در مقام نماینده ژاپن با عنوان کارشناس دولتی در هیأت سازمان ملل متحد در زمینه مسائل موشکی منصوب و درست 3 ماه بعد از آن نیز وارد گروه متخصصان سازمان ملل در زمینه مطالعات منع گسترش و خلع سلاح هسته‌ای شد. در ماه آگوست (مردادماه) سال 2002 در مقام مدیریت كل امور علمی و كنترل تسلیحات وزارت خارجه ژاپن منصوب و به دنبال آن نیز در سال 2004 مقام مدیریت‌كل بخش علوم و منع گسترش و خلع سلاح‌های هسته‌ای را عهده دار شد. 

آمانو در سفارتخانه‌های ژاپن در هانوی، واشنگتن و بروکسل نیز حضور داشته و همچنین یکی از اعضای هیأت اعزامی ژاپن به کنفرانس خلع سلاح هسته‌ای در ژنو بوده است. وی در وزارت خارجه ژاپن از موقعیتی بسیار بالا و ممتاز برخوردار بوده و مسئولیت‌های حساسی نظیر ریاست شاخه علمی وزارت امور خارجه، ریاست بخش انرژی هسته‌ای و معاونت مدیرکل بخش کنترل تسلیحاتی وزارت امور خارجه ژاپن را در کارنامه خود ثبت کرد. 

آمانو تجربیات بسیار ارزشمندی در زمینه خلع سلاح و منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای و نیز سیاست‌گذاری‌های مربوط به انرژی هسته‌ای دارا بوده و به ‌طور مكرر در مذاكرات بین‌المللی كه در زمینه توسعه ان‌ پی تی (معاهده منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای)، كنوانسیون منع گسترش سلاح‌های بیولوژیكی و سمی (BTWC) و نیز بررسی معاهده منع جامع آزمایشهای هسته‌ای (TBTC)، معاهده سلاح‌های متعارف و اصلاحیه آن شركت داشته است. 

12 خرداد سال 1393 برابر با 2 ژوئن سال 2014، یوکیا آمانو طی نشست فصلی شورای حکام آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، در سخنانی تعامل ایران با این آژانس را در قالب یک همکاری گام به گام و توافقنامه شفاف ‌سازی که ماه نوامبر حاصل شده، ستود. آمانو تاکید کرد: «من از این حقیقت که تدابیر عملی مورد توافق با ایران طبق برنامه از سوی جمهوری اسلامی اجرا شده است استقبال می‌کنم. ایران به صورت محتوایی و اساسی با آژانس تعامل داشته است از جمله در زمینه توضیح مسائل مرتبط با استفاده از چاشنی‌های سیم پل انفجاری.» سخنان آمانو در حالی مطرح شد که ایران و 5 عضو دائم شورای امنیت سازمان ملل – چین، روسیه، فرانسه، انگلیس و امریکا- به علاوه آلمان قرار بود دور بعدی مذاکرات هسته‌ای را 16 تا 20 ژوئن (26 تا 30 خرداد) در وین، پایتخت اتریش برگزار کنند.