Такахаси начал заниматься фигурным катанием в возрасте 8 лет. Вместе с матерью он пришел на каток посмотреть на конькобежцев и записался в секцию фигурного катания, хотя мать мальчика настаивала на хоккейной команде. Юниорская карьера Такахаси была успешной, в 2002 году он выиграл Чемпионат мира среди юниоров, выступив на этом турнире первый и единственный раз. Такахаси пока единственный японский фигурист, победивший на Чемпионате мира среди юниоров. В следующем году фигурист перешел во взрослый разряд, и его успехи заметно снизились. В 2005-м он попал на Чемпионат Мира по фигурному катанию, но стал вторым после партнера по команде Такеши Хонда. После того, как Хонда получил травму, Дайсукэ Такахаси пришлось пройти квалификацию на Олимпиаду 2006 вместо него. Такахаси занял 15-е место, поэтому Япония смогла послать в Турин только одного фигуриста. В сезоне 2005-06 у Такахаси появился соперник на участие в Олимпиаде. Нобунари Ода стал чемпионом Японии и показал прекрасные результаты по итогам сезона, однако выяснилось, что его золотая медаль – результат сбоя компьютерной программы, так что Такахаси отправился в Турин, а Ода – на Чемпионат Мира. На зимних Олимпийских играх 2006-го Дайсукэ Такахаси занял восьмое место.
В сезоне 2006-07 Такахаси выиграл сереб ро на канадском этапе Гран-при, затем - золото турнира NHK Trophy 2006. Он прошел квалификацию для финала Гран-при и занял второе место, хотя был болен; подтвердил титул чемпиона Японии и отправился на зимнюю Универсиаду в Турине, где стал золотым призером, обойдя Нобунари Оду. На Чемпионате Мира 2007-го Такахаси уступил золото Бриану Жуберу и завоевал серебряную медаль. По результатам этого сезона Такахаси занимал первое место в мире по рейтингам ИСУ, однако после пересчета опустился на второе.
Сезон 2007-08 принес Такахаси победы на этапах Гран-при и второе место в финале после швейцарца Стефана Ламбьеля. Спустя несколько недель Такахаси в третий раз стал победителем национального чемпионата и получил возможность выступать на турнире Четырёх континентов 2008 и Чемпионате Мира 2008. Он выиграл турнир Четырёх континентов, установив новый рекорд (175.84 и 264.41 в общем счете) по системе судейства ИСУ. Разумеется, Такахаси был одним из гл авных фаворитов на победу в Чемпионате Мира, но из-за досадного падения в попытке выполнить четверной прыжок не занял места на подиуме.
В следующем сезоне Такахаси должен был выступать в турнире на Кубок Китая 2008 и NHK Trophy 2008, однако выбыл из-за травмы колена. Он был вынужден пропустить весь сезон из-за операции на правом мениске и реабилитации. Восстановившись после операции, Такахаси занял второе место на втором этапе Гран-при, четвертое - на NHK Trophy 2009 и пятое - в финале Гран-при. Выиграв свой четвертый национальный чемпионат, Такахаси получил путевку на Олимпиаду 2010, где занял третье место, и выиграл Чемпионат Мира 2010.
Такахаси - студент Университета Кансаи, вместе с Нобунари Ода. Несколько лет он делил свое время между Нью-Джерси, где тренировался у Николая Морозова, и Осакой, где занимался у Утако Нагамицу, однако в мае 2008-го его сотрудничество с Морозовым закончилось из-за проблем с новым агентом фигуриста.
Ванкувер 2010: 21-я зимняя Олимпиада
Турин 2006: 20-я зимняя Олимпиада