Ngày 12 tháng 3 năm 2003, tàu được đưa vào biên chế của Hải đội hộ vệ số 1 đóng tại Căn cứ hải quân Yokosuka. Tháng 8 năm 2004, trong khuôn khổ của chiến dịch Tự do bền vững (Operation Enduring Freedom), tàu "JS Takanami" cùng với tàu khu trục "JS Kirishima" và tàu tiếp liệu "JS Mashu" đã được JMSDF triển khai đến Ấn Độ Dương để hỗ trợ cho các lực lượng liên minh chống khủng bố ở Afghanistan. Vào tháng 12 năm 2004, tàu được điều động sang Thái Lan tham gia chiến dịch cứu hộ quốc tế sau khi xảy ra sự kiện Động đất và sóng thần Ấn Độ Dương 2004.