Il naquit deuxième fils de la famille Tayama dans l'actuelle ville de Tatebayashi, préfecture de Gunma. Son vrai nom était Rokuya. Les Tayama étaient depuis des générations des samouraïs au service de la maison Akimoto, qui gouvernait Tatebayashi. Il deviendrait un grand écrivain naturaliste et serait aussi réputé pour ses récits de voyage à travers le Japon.
Son père, devenu policier à Tokyo, y avait installé la famille. Mais quand éclata la rébellion de Satsuma, il partit au combat et perdit la vie lors des affrontements à Kyūshū. Le jeune Rokuya retourna avec les siens à Tatebayashi. Cette perte précoce pesa lourdement sur la vie de la famille.
Après avoir servi chez un marchand d'Ashikaga, il devint apprenti logé dans une librairie de Kyōbashi, à Tokyo. Mais, pour des raisons inconnues, il rentra à Tatebayashi l'année suivante. Cette expérience du travail dès l'enfance aurait nourri ses romans, attentifs à la pauvreté et à la vie des gens.
À Tatebayashi, il fréquenta une école d'études chinoises où son frère était chef des élèves, et apprit la poésie et la prose chinoises. Il s'y passionna au point de composer encore enfant son propre recueil de poèmes chinois. Il s'initia aussi au waka et à la littérature occidentale. Son frère aîné Tayama Minoru devint un érudit connu pour ses compilations de sources historiques et servit de modèle à des personnages de Katai.
Il suivit son frère à Tokyo et, cette année-là, fit la connaissance de Yanagita Kunio, futur ethnologue célèbre. Les deux hommes devinrent amis, parlant de littérature, et le restèrent toute leur vie. À Tokyo, Rokuya résolut sérieusement de devenir romancier.
Il devint l'élève de l'écrivain populaire Ozaki Kōyō et, sur ses instructions, fut guidé par Emi Suiin. Cette année-là, il publia sous un autre nom son premier récit, « Le Champ de melons », et prit l'année suivante le nom de plume de Katai. Il écrivit d'abord des œuvres marquées par le Ken'yūsha de Kōyō, sans encore être reconnu.
Cette année-là, il rencontra Kunikida Doppo et Shimazaki Tōson. L'année suivante, il publia avec Doppo, Yanagita Kunio et d'autres le recueil « Poèmes lyriques », qui contenait quarante de ses poèmes. Tōson devint son ami pour la vie, et tous deux seraient plus tard considérés comme les grands auteurs du naturalisme. Ces amitiés transformèrent profondément son œuvre.
Cette année-là, il se maria et, recommandé par une connaissance, entra chez l'éditeur Hakubunkan, où il gagna sa vie comme correcteur d'épreuves. Sa vie se stabilisant, il subit fortement l'influence de l'écrivain français Maupassant et chercha une littérature nouvelle montrant les êtres tels qu'ils sont.
Il publia le roman inédit « La Fin de Jūemon », qui fit pour la première fois reconnaître son talent. Situé dans un village de montagne et dépeignant un homme rejeté par les villageois, il portait nettement la marque de Maupassant. C'était un succès enfin obtenu après la trentaine.
Au début de la guerre russo-japonaise, il rejoignit la Deuxième Armée comme correspondant de guerre au service photographique. À Hiroshima, il rendit visite au médecin-chef Mori Ōgai et le rencontra pour la première fois ; ils se revirent souvent au front. Katai lisait avec passion les critiques d'Ōgai. La même année, il publia l'essai « Description sans fard », prônant de peindre les choses telles qu'elles sont.
Il publia dans une revue le roman « Le Futon ». Il y dépeignait les sentiments complexes d'un écrivain d'âge mûr pour sa jeune disciple, et la scène où l'homme, après son départ, enfouit son visage dans la literie qu'elle utilisait et pleure, choqua lecteurs et milieu littéraire. L'œuvre marqua profondément la littérature naturaliste japonaise.
Après la trilogie romanesque « La Vie », « L'Épouse » et « Les Liens », il publia le roman inédit « L'Instituteur de campagne ». Avec cette œuvre retraçant la vie d'un jeune homme mort jeune instituteur de province sans renoncer à ses rêves, il devint, aux côtés de Shimazaki Tōson, un chef de file du naturalisme.
À l'ère Taishō, le naturalisme déclina et de nouveaux écrivains apparurent ; Katai s'éloigna peu à peu du courant dominant. Il continua pourtant d'écrire des romans et se fit aussi un nom par ses récits de voyage à travers le Japon. Parcourant les sources chaudes du pays, il leur consacra de nombreux livres, dont « Tournée des sources chaudes » cette année-là.
Dans ses dernières années, il se tourna vers la religion et laissa de nombreuses œuvres spirituelles. Hospitalisé pour une affection cérébrale, souffrant aussi de la gorge, il vit son état s'aggraver. Il aurait confié à Shimazaki Tōson, venu le voir, ses sentiments complexes face à la mort. Il mourut ensuite chez lui à Tokyo. Tōson choisit son nom bouddhique posthume, et sa tombe se trouve au cimetière de Tama.
Ozaki KōyōShimamura HōgetsuKunikida DoppoShimazaki Tōson
Kunikida DoppoKōtoku ShūsuiHiguchi IchiyōShimazaki TōsonHata SahachirōHishida ShunsōNoguchi HideyoYosano Akiko
Personnages de la période Meiji ・ Personnages par période
Fondé sur des faits attestés par les manuels et les biographies. Les points incertains sont signalés.