Ученый-химик пришел в наш мир 4 октября 1918 года в городе Нара, Япония, в семье торговца Рёкити Фукуи и его жены Тиэ. У него было два младших брата. В детстве юноша не особенно интересовался химией. Однако, следуя совету профессора из университета Киото, Фукуи поступил на факультет промышленной химии и окончил его в 1941 году.
Через три года был назначен преподавателем на кафедре химии топлива в учебном заведении, которое окончил, а затем стал доцентом в 1945 году и профессором в 1951 году. Первоначально его эксперименты были сосредоточены на квантовой и физической химии. Однако в 1950-х годах Фукуи начал разрабатывать теории о роли электронных орбиталей в молекулярных реакциях. В 1952 году он представил теорию молекулярных орбиталей, согласно которой электроны со свободной связью распределяются между молекулами, которые занимают пограничные орбитали. Работа была опубликована в журнале под названием «Молекулярная теория реакционной способности в ароматических углеводородах». Хотя первоначально теория подвергалась критике из-за расплывчатости основ, в последующие годы ее признали, и она привлекла внимание на международном уровне. Это понимание теории помогло изменить существующие представления о процессах в химических реакциях, связанных с производством органических соединений. В период с 1944 по 1972 год Фукуи является автором более 130 статей по темам, связанным с экспериментальной органической химией и каталитической инженерией. Работы были в основном опубликованы в японских газетах и журналах. Позже химик работал над более чем 250 публикациями на английском языке, связанными с его исследованиями химических связей, органического синтеза неорганических солей, катализаторов, кинетики полимеризации и статистической теории гелеобразования. Его исследования помогли сократить разрыв между практической химией и квантовой теорией. Среди наград Кэнъити Фукуи следует отметить: Медаль Академии Японии (1962 год) и Орден Культуры Японии (1981 год). В число известных профессиональных обществ, членом которых он являлся, входят: Папская академия наук и Международная академия квантовых молекулярных наук.
В 1947 году Кэнъити женился на Томо Хориэ, у пары было двое детей (сын по имени Тэцуя и дочь по имени Мияко). Ученый умер 9 января 1998 года в Киото в Японии. Ему было 79 лет на момент смерти.