Takeru Segawa werd geboren op 29 juli 1991 in Yonago, Japan. Zijn vader, een amateurhistoricus, vernoemde hem naar de legendarische krijger Yamato Takeru. Als kind raakte hij gefascineerd door professioneel worstelen dat hij samen met zijn vader keek, maar het was de Japanse kickboksorganisatie K-1 die hem echt in de ban kreeg, vooral het moment waarop Andy Hug in 1996 de K-1 Grand Prix won. Hij begon al in de tweede klas van de basisschool met karate en behaalde uiteindelijk een zwarte band in Shin Karate.
Na van school te zijn gestuurd, werkte Takeru meerdere baantjes om zijn droom te financieren: alleen naar Thailand verhuizen om er Muay Thai te trainen. Die periode legde de basis voor een vechtstijl die karatetechniek combineerde met Thaise trapcombinaties. Terug in Japan domineerde hij eerst de amateurgelederen voordat hij in het professionele K-1 een ongeslagen reeks van zeven jaar neerzette en uitgroeide tot de enige drievoudig kampioen in de geschiedenis van de organisatie, met titels in het superbantamgewicht in 2015, vedergewicht in 2016 en supervedergewicht in 2018. In 2023 voegde hij daar nog een ISKA K-1-wereldtitel in het lichtgewicht aan toe.
In januari 2024 waagde Takeru de oversteek naar ONE Championship en debuteerde hij meteen tegen de gevestigde vlieggewichtkoning Superlek Kiatmuu9, een partij die hij op punten verloor. Na een knock-outzege op Thant Zin in september 2024 kreeg hij in maart 2025 bij ONE 172 zijn eerste ontmoeting met Rodtang Jitmuangnon voorgeschoteld, die hij verrassend snel via knock-out verloor. Hij herstelde zich met een TKO-zege op Denis Purić bij ONE 173 in november 2025, wat de weg vrijmaakte voor een langverwachte rematch met Rodtang.
Die rematch, gehouden op 29 april 2026 bij ONE SAMURAI 1 in Japan, werd het slotstuk van zijn carrière: Takeru stopte Rodtang via TKO in de vijfde ronde en veroverde daarmee de interim ONE Flyweight Kickboksen-wereldtitel, goed voor een bonus van 100.000 dollar. Direct na het gevecht kondigde hij zijn pensioen aan, mede vanwege een hernia in zijn nek waar hij al ruim een jaar mee kampte. Per september 2026 staat hij dus als regerend interim-wereldkampioen geboekt, een titel die hij nooit zal verdedigen, en wordt hij in oktober 2026 tijdens ONE SAMURAI 4 opgenomen in de Hall of Fame van ONE Championship. Hij werd getraind door Masakazu Watanabe bij Team VASILEUS, en eerder door Kensaku Maeda bij K-1 Gym KREST en Team Dragon.