Takeru Segawa ble født 29. juli 1991 i Yonago i Japan. Faren hans, en amatørhistoriker, oppkalte ham etter den legendariske krigeren Yamato Takeru. Som barn ble han fascinert av profesjonell bryting, som han så på sammen med faren, men det var den japanske Kickboksing-organisasjonen K-1 som virkelig fanget interessen hans, særlig øyeblikket da Andy Hug vant K-1 Grand Prix i 1996. Han begynte med karate allerede i andre klasse på barneskolen og oppnådde til slutt svart belte i Shin Karate.
Etter å ha blitt bortvist fra skolen tok Takeru flere småjobber for å finansiere drømmen sin: å flytte alene til Thailand for å trene muay thai. Denne perioden la grunnlaget for en kampstil som kombinerte karateteknikk med thailandske sparkekombinasjoner. Da han kom tilbake til Japan, dominerte han først amatørklassen før han innledet en ubeseiret rekke på sju år i profesjonelle K-1 og ble den eneste tredobbelte mesteren i organisasjonens historie, med titler i superbantamvekt i 2015, fjærvekt i 2016 og superfjærvekt i 2018. I 2023 la han også til en ISKA K-1-verdensmestertittel i lettvekt.
I januar 2024 tok Takeru steget over til ONE Championship og debuterte umiddelbart mot den etablerte fluevektkongen Superlek Kiatmuu9, en kamp han tapte på poeng. Etter en knockoutseier over Thant Zin i september 2024 fikk han i mars 2025 sitt første møte med Rodtang Jitmuangnon på ONE 172, men tapte overraskende raskt på knockout. Han slo tilbake med en TKO-seier over Denis Purić på ONE 173 i november 2025, noe som banet vei for en etterlengtet omkamp mot Rodtang.
Omkampen, som ble avholdt 29. april 2026 på ONE SAMURAI 1 i Japan, ble avslutningen på karrieren hans: Takeru stoppet Rodtang med TKO i femte runde og sikret seg dermed den midlertidige ONE Flyweight Kickboksing-verdensmestertittelen, samt en bonus på 100 000 dollar. Rett etter kampen kunngjorde han at han la opp, blant annet på grunn av et prolaps i nakken som han hadde slitt med i over ett år. Per september 2026 står han dermed oppført som regjerende midlertidig verdensmester, en tittel han aldri kommer til å forsvare, og i oktober 2026 blir han innlemmet i ONE Championships Hall of Fame under ONE SAMURAI 4. Han ble trent av Masakazu Watanabe i Team VASILEUS, og tidligere av Kensaku Maeda ved K-1 Gym KREST og Team Dragon.