Erste internationale Erfahrungen sammelte Kei Takase im Jahr 2011, als er bei den Asienmeisterschaften in Kōbe mit der japanischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:04,72 min die Goldmedaille gewann und anschließend bei den Weltmeisterschaften in Daegu mit 3:02,64 min den Finaleinzug verpasste. Im Jahr darauf qualifizierte er sich im 200-Meter-Lauf für die Teilnahme an den Olympischen Spielen in London und erreichte dort das Halbfinale, in dem er mit 20,70 s ausschied und mit der Staffel schied er mit 3:03,86 min im Vorlauf aus. 2013 gewann er bei den Asienmeisterschaften in Pune in 20,92 s die Bronzemedaille über 200 Meter hinter dem Chinesen Xie Zhenye und Fahhad Mohammed al-Subaie aus Saudi-Arabien. Zudem gewann er mit der 4-mal-100-Meter-Staffel in 39,11 s die Silbermedaille hinter dem Team aus Hongkong. Bei den Weltmeisterschaften in Moskau schied er über 200 Meter mit 20,96 s in der ersten Runde aus und mit der 4-mal-100-Meter-Staffel belegte er in 38,39 s den sechsten Platz. Bei den IAAF World Relays 2014 auf den Bahamas erreichte er nach 38,40 s Rang fünf und im Herbst nahm er an den Asienspielen in Incheon teil und gewann dort in 10,15 s die Bronzemedaille im 100-Meter-Lauf hinter dem Katari Femi Ogunode und Su Bingtian aus China und mit der 4-mal-100-Meter-Staffel gewann er in 38,49 s die Silbermedaille hinter China.