Родился в 1859г. в крестьянской семье. В 1884 Катаяма уехал в США, где в 1892 окончил Колледж Гринэлл.
Вторая половина 90-х годов ознаменовалась появлением первых крупных профсоюзных объединений в стране – процесс, в который и влился по возвращении на родину Катаяма Сэн.
Было принято решение о создании «Общество содействия организации профсоюзов» в состав которого вошли как старое руководство организации во главе с Такано Фусатаро, так и приверженцы более радикальных взглядов, такие как Катаяма Сэн и другие. Целью общества была всесторонняя помощь в создании профсоюзов и других независимых рабочих объединений, поддержка уже созданных, а также пропаганда своих идей в среде рабочих.
Для этого в конце 1897 года им и был создан выходивший дважды в месяц журнал «Рабочий мир» главным редактором которого стал Катаяма Сэн. Этот журнал стал главным, общепризнанным органом рабочего движения Японии. Также этой организацией проводились многочисленные митинги и демонстрации, организовывалось чтение лекций для рабочих прямо на заводах.
Практическим результатом всей этой деятельности стало создание при активной поддержке «Общества содействия организации рабочих» 1 декабря 1897 первого крупного объединения японских рабочих – союза металлистов. В состав его руководства были избраны как Катаяма Сэн, так и не отступавшийся от своих идей Такано Фусатаро.
Следующим видным шагом Катаяма Сэн было создание весной 1897 года «Общества изучения социальных проблем». В 1898 году «Обществу содействия организации профсоюзов» удалось организовать впервые в Японии празднование Первого мая. Запланированная демонстрация была запрещена полицией, однако 800 членам общества во главе с Катаяма Сэн удалось собраться под предлогом торжества по случаю 30-летнего юбилея со дня перенесения столицы их Киото в Токио.
Но первым реальным результатом деятельности «Общества содействия организации профсоюзов» в отношении рабочего вопроса в целом стало поднятие, а затем и активнейшее участие в кампании против проекта нового фабричного законодательства.
18 октября было создан организованный кружок ознакомления с социалистическими идеями: «Общество изучения социализма» ,переименованный в «Социалистическую ассоциацию». В его состав вошли как Катаяма Сэн и его будущие соратники. В основном, деятельность общества сводилась к заседаниям, на которых члены выступали с различными докладами.
Всё это проходило на фоне небывалого подъёма забастовочного движения. В 1899 году, продолжался процесс создания профсоюзных объединений. Сначала была создана лига кондукторов Токио, затем союзы штукатуров и поваров (тоже возглавленный Катаяма Сэн). В 1901 был одним из основателей японской социал-демократической партии, которая вскоре была распущена правительством.