Kei Tanaka sinh ngày 10 tháng 7 năm 1984 tại Tokyo, Nhật Bản. Từ thời còn đi học tiểu học, anh đã có tài năng trong việc chơi bóng rổ và suýt nữa đã theo đuổi sự nghiệp cầu thủ bóng rổ chuyên nghiệp, nhưng đã phải từ bỏ ước mơ do chấn thương vào năm cuối cấp trung học. Để anh có thể tìm kiếm một điều gì đó mới, mẹ anh khuyến khích anh tham gia buổi tuyển diễn cho một bộ phim. Qua sự kiện này, anh được tìm thấy bởi công ty quản lý hiện tại của anh là Tristone Entertainment Inc tại Nhật Bản.
Lần xuất hiện đầu tiên của anh trên truyền hình là trong quảng cáo trò chơi video Nintendo cho "Mario Party 3" vào năm 2000. Sự nghiệp diễn xuất ban đầu của anh khá khiêm tốn với vai trò diễn viên phụ trong các bộ phim truyền hình. Vào năm 2003, vai trò là bạn thân của nhân vật chính trong bộ phim truyền hình "Water Boys" đã thu hút sự chú ý. Anh tiếp tục đóng vai diễn phụ trong nhiều năm tiếp theo, cũng như xuất hiện trong các chương trình truyền hình đa dạng không liên quan đến sự nghiệp diễn xuất của anh. Dần dần, thông qua việc tích lũy kinh nghiệm diễn xuất và nhận được sự công nhận, anh đã đạt được vai trò chính đầu tiên trong phim Kogoeru kagami (2008), và tiếp theo là vai trò chính trong bộ phim truyền hình Kosodate Play (2009). Năm 2011, anh kết hôn với Sakura, một nữ diễn viên anh gặp qua bộ phim truyền hình "Massugu na otoko", và có cô con gái đầu lòng. Anh tiếp tục sự nghiệp của mình chủ yếu với vai trò diễn viên phụ, và vào năm 2016, anh đóng vai trò chính Soichi Haruta trong Ossan's Love (2016), một bộ phim truyền hình gây chú ý. Tiếp theo đó, bộ phim truyền hình Ossan's Love (2018) được sáng tạo, trở thành một hiện tượng. Soichi Haruta trở thành vai diễn đặc trưng của anh, và anh tiếp tục đóng vai này trong bộ phim Ossan's Love: Love or Dead (2019) và mùa thứ hai của bộ phim truyền hình "Ossan's Love: in the sky (2019)". Hiện tại, anh có một cô con gái thứ hai, và sự nghiệp của anh đang thịnh vượng hơn với nhiều cơ hội đóng vai chính, như mới đây trong bộ phim It Is Your Turn (2019) và Mellow (2020).
Anh ta có tài trong việc chơi bóng rổ từ thuở nhỏ. Ước mơ của anh là trở thành một cầu thủ bóng rổ chuyên nghiệp cho đến khi anh bị chấn thương dây chằng trong năm cuối cấp trung học. Trong mùa giải 2019-2020, anh đã xuất hiện trong quảng cáo của Softbank cùng với cầu thủ NBA Rui Hachimura, chơi bóng rổ 1 trên 1.
