Takako Onodera wurde in Japan geboren und begann mit drei Jahren, Klavier zu spielen. Sie studierte zunächst in ihrer Heimat Musikpädagogik an der Universität, wo ihr stimmliches und musikalische Talent entdeckt wurde, was sie an die renommierte Hochschule für Musik und Kunst in Tokio (Tokyo Geijyustu Daigaku) führte. In Deutschland studierte sie an der Musikhochschule Mannheim und erwarb ein Diplom im Fach Liedgestaltung an der Hochschule für Musik Detmold. Seit 2015 arbeitet sie stimmlich mit Franco Farina. Während der Studienzeit besuchte sie Meisterkurse bei Christa Ludwig, Ruth Ziesack, Ulrich Eisenlohr und Rudolf Piernay.

Takako Onodera verfügt über eine reiche Konzerterfahrung in Japan, Europa, Israel und den USA, wo sie u.a. als Mitglied des Bach Collegium Japan von Masaaki Suzuki sowie unter Helmut Winschermann, Hans-Joachim Rotzsch, Peter Schreier und Helmut Rilling auftrat. Im Juli 2009 gewann sie den 2. Preis des Internationalen Lied-Wettbewerbs der Japanischen Schubert Gesellschaft.

Ihre Bühnenauftritte in Deutschland begannen im Jahr 2008 mit Romeo in Bellinis I Capuleti e i Montecchi unter der Leitung von Alexander Joel beim Festival Kammeroper Schloss Rheinsberg. Im Herbst desselben Jahres stand sie mit dieser Partie am Staatstheater Braunschweig auf der Bühne.

Von 2010 bis 2014 gehörte Takako Onodera zum Ensemble des Volkstheaters Rostock und arbeitete mit Niklas Willén, Peter Leonard, Manfred Hermann Lehner, Florian Krumpöck, Florian Ludwig, Douglas Bostock, Robin Engelen, Nicholas Milton und Marcus Bosch. Zu ihren Partien hier zählten u.a. Maddalena, Hänsel, Cherubino, Rosina, Orlofsky, Fenena, Suzuki und Dorabella. Als Gast sang sie am Volkstheater u.a. Meg Page (Falstaff) und Tisbe (La Cenerentola).

Im März 2013 gastierte sie beim WDR in Köln als Mabel in Jules Sylvains Operette Zorina unter Niklas Willén. 2018/19 sang sie beim Bachfest Rostock 2019 in Antonín Dvořáks Requiem unter der Leitung von Marcus Bosch und in der 21. Klassik-Nacht Zoo Rostock unter Nicholas Milton.