2017年9月19日，日本乒协公布了第15届世青赛阵容，田中佑汰入选。

2022年11月，入选日本TOP32强赛男子参赛名单，排名14。11月13日，日本TOP32强赛男单决赛，田中佑汰以0比4败给张本智和。

2023年1月26日，日本乒乓球全锦赛混双决赛，田中佑汰/田中千秋0-3不敌张本智和/早田希娜，获得亚军。同日，日本乒乓球全锦赛混双决赛：张本智和/早田希娜 3-0 田中佑汰/田中千秋，11-4，11-8，11-6，卫冕成功。1月27日，日本乒乓球全锦赛男单比赛，田中佑汰 4-1 战胜松下大星。1月28日，日本乒乓球全锦赛男单1/4决赛。户上隼辅4-1战胜田中佑汰。1月29日，日本乒乓球全锦赛混双，田中佑汰/田中千秋0-3张本智和/早田希娜。2月24日消息，WTT支线赛杜塞尔多夫站第二站，田中佑汰以3比1淘汰牛冠凯进入男单决赛；2月25日，WTT支线赛杜塞尔多夫站男单决赛，田中佑汰以3比0力克比利时的阿莱格洛拿到冠军。2月28日，WTT球星挑战赛果阿站男子单打第三轮，田中佑汰3比2击败徐瑛彬，获得正赛资格。