Кимура до шести лет жил в городке Миноо, префектура Осака. Посещал начальную и среднюю школу в Чибе. Один из его родственников отправил портфолио Кимуры в агентство «Johnny & Associates», разыскивающее молодых талантливых подростков. И в 1987 году Takuya Kimura стал членом агентства «Johnny's Juniors», а затем группы под названием «Skate Boys». Ребята выступали на подтанцовке у команды «Hikaru Genji», которая в то время была очень популярной командой. Такуя Кимура стал участником группы «SMAP» в 1988 году. В составе коллектива были Масахиро (Masahiro Nakai), Такуя Кимура, Горо (Goro Inagaki), Катсуюки (Katsuyuki Mori), Тсуйоши (Tsuyoshi Kusanagi), Шинго (Shingo Katori). Позже Катсуюки Мори покинул группу. Первый сингл под названием «Can't Stop!! – LOVING» был записан в 1991 году, однако он не добился популярности. На первом концерте зал был почти пуст.
1993 год можно считать годом прорыва Такуи Кимуры и коллектива «SMAP». После нескольких лет съемок в малобюджетных картинах Кимура сыграл главную роль в молодежной драме «Асунаро Хакушо» (Asunaro Hakusho). Группа «SMAP» выпустила свой хит – сингл «$10». В 1994 году в обиход вошла фраза «Kimutaku Syndrome». Термин обозначал явление, при котором некоторые молодые парни копировали стиль Такуи Кимуры.
В 1995 году Такуя Кимура принял участие в съемках фильма «Kimi o Wasurenai». В 1996 году вместе с Ямагучи Томоко Такуя снялся в драме «Long Vacation», в 1997 году, Кимура сыграл главные роли в драмах «Gift» и «Love Generation». В 2000 году Такуя снялся в картине «Beautiful Life» в главной роли. В 2004 году он сыграл в ленте «2046», а также озвучил Хаула в анимации «Howl's Moving Castle», «Tsuki no Koibito» (2010), «Space Battleship Yamato» (2010), «The Founding of a Party» (2011).
23 ноября 1999 года Такуя Кимура и Шизука Куда (Shizuka Kudo) объявили о своей помолвке. Влюбленные поженились 5 декабря 2000 года. Их первая дочь Кокоми (Kokomi) родилась 1 мая 2001 года, а вторая, Мицуки (Mitsuki), 5 февраля 2003 года.
