W 1982 roku Amerykanin podpisał kontrakt z japońską ekipą na pełny etat (nie wziął udziału jedynie w GP Francji). Już w pierwszym wyścigu (o GP Argentyny) znalazł się najniższym stopniu podium. W pierwszej trójce uplasował się jeszcze czterokrotnie, a podczas GP Belgii i San Marino po raz pierwszy w karierze zwyciężył (cztery razy startował również z pole position). Nie ukończył jednak aż pięciu wyścigów, ostatecznie zajmując w klasyfikacji 3. miejsce.
W drugim sezonie współpracy Freddie zdominował rywalizację, wygrywając w sześciu z dwunastu eliminacji. Jedynie w GP Austrii przedwcześnie zakończył zmagania, natomiast podczas GP Niemiec zajął jedyny raz pozycję poza podium. Został tym samym najmłodszym w historii mistrzem świata, a sukces osiągnął mając 21. lat.
Ze względu na liczne urazy nie był w stanie skutecznie bronić swojego mistrzostwa. Spisał się jednak znakomicie, gdyż w ciągu ośmiu wyścigów pięciokrotnie stanął na najwyższym stopniu, absolutnie dominując rywalizację. W rundach o GP Niemiec oraz Belgii triumfował na innej konstrukcji - "NS500". W klasyfikacji końcowej znalazł się na 4. pozycji.