1959年8月3日，田中耕一出生于日本富山县首府富山市。

1983年，从日本东北大学工学部电气工学专业毕业，获得学士学位。之后进入京都市岛津制作所工作，先后担任研发工程师，分析测量事业部生命科学商务中心、生命科学研究所主任。

2002年，获得诺贝尔化学奖。田中获奖消息的那一天，日本教育部内是一片混乱。因为在他们的日本研究生命科学学术界的资料名单中，根本找不到田中耕一的名字。到了最后，他们还是通过互联网消息才获得田中耕一的履历。获诺贝尔奖后，他就职的公司岛津制作所老板特地从出差地赶回国赠送给他数百万日元的奖励金，还宣布要将他从主任职位提升到董事级。