Hijikata, de 25 anos, bateu o sérvio 14 anos mais velho com parciais de 2-6, 6-3 e 6-3, em 2h16min.
Djokovic não alcançou as quartas de final de nenhum Masters 1000 nesta temporada. Este é seu pior retrospecto em torneios deste nível em 21 anos.
Confira os detalhes da partida
Aos repórteres na zona mista após a derrota, Djokovic disse que seu plano para as próximas semanas era "apenas descansar". "Estou ansioso por isso", acrescentou o tenista de 39 anos.
Depois de passar com tranquilidade pelo primeiro set, Djokovic logo se viu em uma batalha contra Hijikata. O australiano quebrou o saque de Djokovic no oitavo game do segundo set e confirmou o serviço para forçar o set decisivo.
O terceiro set se arrastou até que o sérvio perdeu o saque no 3 a 3. Hijikata ganhou confiança, conseguiu uma segunda quebra e fechou a partida com estilo.
"Ele estava ligado; eu não estava sacando tão bem, e ele simplesmente estava jogando fora de série, honestamente. Não errava, mantinha a bola baixa e teve uma atuação fantástica", disse Djokovic, heptacampeão em Paris.
Nas oitavas de final, Hijikata encara o argentino Tomás Etcheverry, que mais cedo despachou Alex de Minaur.