地元・岩手の強豪である花巻東高校へ進学した大谷選手は、佐々木洋監督の指導のもとでさらなる飛躍を遂げます。高校1年春から公式戦に出場し、秋にはエースナンバーを背負うなど早くから頭角を現していました。しかし、決して順風満帆だったわけではなく、骨の成長に筋肉が追いつかない成長痛（骨端線離開）に悩まされ、1年冬から2年春にかけては登板を回避して打撃練習や基礎体力強化に専念する時期もありました。
その苦境を乗り越えて迎えた2012年夏、岩手大会準決勝の一関学院戦において、アマチュア野球史上初となる高校時代最速160km/hをマーク。電光掲示板に表示された大台の数字は、日本中の高校野球ファンとスカウト陣に激震を走らせました。
花巻東高校時代を語る上で欠かせないのが、原田メソッドを応用した「目標達成シート（マンダラチャート）」です。縦横9×9のマス目の中央に「8球団からのドラフト1位指名」という最終目標を掲げ、周囲のマスには「体づくり」「コントロール」「キレ」「スピード160km/h」といった技術的要素だけでなく、「人間性」「運」「メンタル」「礼儀」といった人間力を高める項目を書き込みました。特に「運」を味方につけるために「ゴミ拾い」「部屋そうじ」「道具を大切に使う」といった行動指針を自らに課し、現在メジャーのグラウンドでも見られるゴミを拾う紳士的な振る舞いは、高校時代に確立された確固たる哲学に基づいています。
