โนงูจิเกิดมาในครอบครัวชาวนาฐานะยากจนที่เมืองอินาวาชิโระ จังหวัดฟูกูชิมะ เดิมเคยใช้ชื่อตามที่บิดามารดาตั้งให้ว่า เซซากุ โนงูจิ (ญี่ปุ่น: 野口清作 โรมาจิ: Noguchi Seisaku) ตอนอายุประมาณ 1 ขวบครึ่ง เขาได้พลัดตกลงไปในเตาหลุม ทำให้มือซ้ายถูกไฟลวกอย่างรุนแรงจนไม่สามารถใช้การได้ เมื่อเข้าเรียนชั้นประถมในโรงเรียนประถมมิตสึวะ โนงูจิจึงต้องอดทนกับการถูกเพื่อนๆ กลั่นแกล้งและล้อเลียนเรื่องมือซ้ายทุกวัน แต่เขาก็ตั้งใจเล่าเรียนจนสามารถสอบได้คะแนนสูงสุดของชั้น และได้เข้าเรียนต่อในชั้นประถมปลายอินาวาชิโระด้วยความช่วยเหลือจากคุณครูซากาเอะ โคบายาชิ (ญี่ปุ่น: 小林 栄 โรมาจิ: Kobayashi Sakae) ในปี พ.ศ. 2432

จากนั้นในปี พ.ศ. 2434 คุณครูโคบายาชิและเพื่อนร่วมชั้นของโนงูจิก็ช่วยกันเรี่ยไรเงินเป็นค่าผ่าตัดรักษามือซ้ายให้กับโนงูจิ โดยผู้ที่ทำการผ่าตัดให้เขาคือคานาเอะ วาตานาเบะ (ญี่ปุ่น: 渡部 鼎 โรมาจิ: Watanabe Kanae) นายแพทย์ที่สำเร็จการศึกษาจากสหรัฐอเมริกา ซึ่งจากการผ่าตัดในครั้งนี้ ทำให้โนงูจิรู้สึกชื่นชมในอาชีพแพทย์ และตัดสินใจว่าในอนาคตจะประกอบอาชีพเป็นแพทย์เพื่อช่วยเหลือผู้คนยากไร้ที่เจ็บไข้ได้ป่วย