Il débute sa carrière de mangaka comme créateur de personnages célèbres pour des jouets au Japon. Il se lance dans l'animation en tant que character designer en 1985 chez Artmic, une société spécialisée dans la production d'OAVs. Il crée ainsi les personnages des Wannabees et de Gall Force, dont le succès est important. En 1987, il démarre la très célèbre saga des Bubblegum Crisis. Il se lance par la suite dans un projet "personnel" Riding Bean puis entame Gunsmith Cats. Sonoda est par ailleurs mecha designer, activité dont l’influence ressort particulièrement dans ses dessins.