Bühne und Leinwand
Während seines Studiums reagierte Takei auf eine Zeitungsanzeige, in der asiatische Synchronsprecher für die englische Version des japanischen Monsterfilms Rodan (1956) gesucht wurden. Das führte zu weiteren Synchronarbeiten, sowie zu kleinen Rollen in Fernsehsendungen wie Perry Mason und dem Film Ice Palace (1960). Takei beschloss, sich voll und ganz auf die Schauspielerei zu konzentrieren und wechselte an die University of California Los Angeles, wo er sowohl einen Bachelor- als auch einen Master-Abschluss in Theaterwissenschaften erwarb.
Im Jahr 1966 wurde Takei einer der wenigen asiatischen Amerikaner, die im Fernsehen prominent vertreten waren, als er die Rolle des Lieutenant Hikaru Sulu in der Science-Fiction-Serie Star Trek übernahm. Er kehrte zurück, nachdem er sich während der zweiten Staffel eine Auszeit genommen hatte, um den Film The Green Berets (1968) zu drehen, aber seine Rolle als Sulu wurde vorübergehend auf Eis gelegt, als Star Trek 1969 abgesetzt wurde.
Takei hatte in den 1970er Jahren weiterhin regelmäßige Fernsehauftritte in Programmen wie The Six Million Dollar Man und Hawaii Five-O, während er die Stimme von Sulu für die Star Trek Zeichentrickserie zur Verfügung stellte. Die Produktion des Films nahm Fahrt auf, und Takei kam mit dem Rest seiner alten Kollegen für Star Trek: The Motion Picture (1979) und fünf Fortsetzungen in den nächsten zwölf Jahren wieder zusammen.
Die 1990er Jahre brachten einen stetigen Strom von Voiceover-Auftritten, wobei Takeis charakteristischer Bariton in dem Disney-Zeichentrickfilm Mulan (1998) und in Episoden von The Simpsons auftauchte. Der altgediente Schauspieler wurde auch ein halbwegs regelmäßiger Gast in der Howard Stern Show, und 2006 wurde er zu Sterns offiziellem Sprecher ernannt, nachdem der Schock-Jock zu Sirius XM Radio gewechselt war.
Takei war an einem Projekt beteiligt, das ihm sehr am Herzen lag, als er eine Hauptrolle in Allegiance übernahm, einer Produktion über die Internierung japanischer Amerikaner im Zweiten Weltkrieg. Das Stück wurde im September 2012 am Old Globe Theater in San Diego uraufgeführt.