Untuk pertama kalinya sejak debutnya di kompetisi internasional di WC 2013, Shirai tidak lolos ke tim nasional pria Jepang; dengan demikian, ketidakmampuan untuk berkompetisi di Kejuaraan Dunia Gimnastik Artistik 2019 di Stuttgart, Jerman, pada 4-13 Oktober 2019. Pertunjukan Shirai diperlambat untuk sebagian besar musim 2019 oleh cedera pergelangan kaki kiri yang agak keras kepala dan mengganggu, yang mengakibatkan dia tidak dapat bersaing dengan yang terbaik selama Kejuaraan Aparatus Seluruh Jepang 2019 bahwa hasil di sana dan di NHK Trophy 2019 menentukan kelayakan seorang senam untuk bergabung dengan tim nasional Jepang di WC 2019
Aku tahu. Kesempatan terbaik Shirai adalah mendapatkan salah satu dari dua tempat yang tersedia pada perangkat khusus individu, khususnya acara tanda tangan di FX dan VT. Namun, Shirai hanya berhasil menempati posisi 3 di FX, dan 5 di VT yang membuatnya tidak lolos ke WC, dan tidak dapat mempertahankan medali dunia dari tahun 2018. Selain itu, karena Shirai bukan satu-satunya pemain yang tidak hadir (Kōhei Uchimura juga tidak hadir karena cedera), para pria Jepang telah mengirim skuad yang cukup tidak berpengalaman ke Piala Dunia 2019 di mana kompetisi pria didominasi oleh negara lain. Shirai bekerja keras untuk kembali ke bentuk kompetisi untuk jangka waktu yang lama untuk mencoba pulih dari berbagai cedera, dan kemudian menjadi cukup berkarat pada setiap acara.