一九二二年毕业于日本陆军大学校第三十四期，晋升为炮兵大尉。一九三五年三月十五日，任侵华日军关东军第十二师团野战炮兵第二十四联队联队长。八月一日，晋升为炮兵大佐。同年十二月二日，任第十二师团司令部部附。一九三六年三月七日，调任第十四师团野战炮兵第二十联队联队长。一九三七年八月二日，晋升为第十四师团参谋长，师团长是著名的特务头子土肥原贤二中将。八月二十八日至三十一日，第十四师团从神户乘船启航，九月三日至十一日陆续在中国塘沽登陆，编入华北方面军第一军战斗序列，随即向北京郊区集结。九月十四日，开始进攻永定河右岸的中国军队阵地。十五日渡拒马河后，经易县、满城、保定西南等地，进至正定西北地区。十月十一日至月底，又先后侵占了元氏、邢台、邯郸、丰乐镇及丰乐车站等地。十一月四日后，陆续攻占彰德、磁县、大名等地。一九三八年二月七日，在土肥原中将和佐野大佐指挥下，第十四师团一部从大名出发，击败南乐、清丰、濮阳等地的中国守军，于十七日进至小翼镇（新乡西南约八公里）。同时，师团主力攻占新乡，随后攻占怀庆、洛源等地，向绛县、垣曲追击前进，并参加了入侵山西南部的作战。三月十日后，担任新乡平原的守备作战任务。

　　五月十一日夜，第十四师团又渡过黄河，继续向南入侵，十四日攻占曹州，十六日向归德方向转进，十七日晚进入内黄以东地区。十九日晨遭到中国军队约三个师兵力的猛烈攻击，尔后转战于兰封、杞县，再次陷入被中国军队包围攻击的苦战之中，直至三十日战况才有所缓和。六月二日，华北方面军决定将第十四师团配属给第二军。根据第二军的命令，土肥原中将和佐野大佐率部一面向陇海铁路以北地区转进，一面于六日攻占开封，七日攻占中牟，十日炸毁郑州南面的京汉铁路。六月十七日，第十四师团归回第一军。

　　次日，井关隆昌中将接替了土肥原中将的师团长职务，佐野大佐辅佐井关中将再次担任新乡及怀庆地区的警备作战任务。

　　一九三八年七月十五日，佐野晋升为陆军少将，同日调任野战重炮兵第四旅团旅团长。一九四○年八月一日，擢任野战炮兵学校校长。一九四一年三月一日，晋升陆军中将，同年六月二十日，改任驻广东省的第二十三军第三十八师团师团长。八月十二日，第二十三军根据大本营命令，回归中国派遣军序列。九月上旬，奉命进行“攻占香港作战”的准备。九月十七日，佐野中将率第三十八师团在仙人岭（广州西南约二十公里的佛山东北侧）开始为攻占香港要塞进行特别训练。此时，日军攻占长沙的作战吃紧，驻清远（广州北约一百四十公里）的中国军队五个师准备向长沙增援。

　　一九四三年六月十日，调任国土防卫军总参谋长。一九四四年三月二十八日，任参谋本部部附。同年七月五日再次赴中国，擢任侵华日军第三十四军司令官。该军辖一个师团、一个独立混成旅团、四个独立步兵旅团及三个野战补充队，主要担负武汉地区的警备任务。八月二十六日，该军编入第六方面军，并继续担负湘桂作战的后方基地武汉、宜昌、当阳等地区的防卫任务，并确保战场所需物资的储运供给。由于健康状况不良，佐野于一九四五年一月三日离任，在武汉赋闲休养。同月十二日被任命为中国派遣军军附。七月三日病亡。生前，曾因侵华作战有功，获金鵄四级勋章一枚。

　　1942年10月编入百武晴吉的17军，参加瓜岛作战，结果还没上岛就被美军海空军把一半兵力打沉到海里去了。连佐野忠义本人都是游上岛的。日本联合舰队为此还损失了两艘战列舰。因为无法保持补给，日军被迫从瓜岛撤退。1943年6月10日，调任国土防卫军总参谋长。1944年3月28日，任参谋本部部附。同年七月五日，再次赴中国，担任侵华日军第三十四军司令官。守卫武汉地区。1945年1月因病担任支那派遣军副。7月3日，佐野忠义因战病在日本仙台死去。