Народився в Удзіямі (тепер Ісе) префектура Міе, Японія 29 жовтня 1935 року. Закінчивши у 1959 році Токійський університет за спецільністю французька література, Такахата починає працювати в тільки-но створеній анімаційній студії «Tōei Dōga animation company» (нині Toei Animation). Де у 1965 році став режисером аніме-фільму «Хорс: принц Сонця» («Hols: Prince of the Sun»), під час зйомок якого і познайомився з Міядзакі Хаяо. Фільм був першим фільмом студії, який відступив від канонів Діснеївської анімації, що панували в той час у японській анімації, і справедливо вважається етапним в історії аніме. Не зважаючи на беззаперечні художні якості фільму, його очікував фінансовий провал. У зв'язку з цим та остракізмом з боку колег по студії Тоей, Такахата та Міядзакі разом залишили студію, щоб співпрацювати разом над багатьма фільмами.
У 1971, з метою зняти аніме-фільм «Пеппі — довга панчоха», залишають «Tōei Dōga animation company». Вони поїхали до Швеції, щоб отримати права на екранізацію, та Астрід Ліндгрен відмовила їм. Хоча їх плани не здійснилися, Хаяо Міядзакі будучи у захопленні від замку у Вісбю, і пізніше зробив Стокгольм та Вісбю місцем дії «Служби доставки Кікі».
У тому ж році Такахата та Міядзікі отримали пропозицію стати режисером аніме-телесеріалу «Люпін ІІІ» в середині сезону. Вони погодилися з умовою, що їх імена не будуть названі в титрах.
У 1973 ж році Такахата започаткував серію аніме-телесеріалів "«Театр шедеврів всього світу» (Sekay Maysaki Gesidz), в якій об'єднав адаптації найвідоміших творів дитячої літератури світу. Перший телесеріал, за повістю швейцарської письменниці, «Хейді», отримав назву «Heidi, Girl of the Alps» (1974), і мав великий успіх. За тим були «3000 миль у пошуках матері» (1976) і «Аня з Зелених Пагорбів» (Akage no Ann) (1979).
У 1981 році Такахата став режисером аніме-телесеріалу «Chie the Brat» (Jarinko Chie).
У 1982 році Такахата був обраний режисером стрічки «Маленький Немо» (Little Nemo), аніме, яке знімалося Telecom з прицілом на прокат у США. Разом з Хаяо Міядзакі та Ясуо Отсука, Такахата їде до США. Проте творчі розбіжності між японською стороною та продюсером з американської сторони Гаррі Кутцом (відомий як продюсер «Зоряних воєн») призвели до того що Такахата відмовився від поста режисера і залишив Telecom. Міядзакі та інші наслідували його приклад.
Коли Хаяо Міядзакі запропонували зняти фільм за мангою Навсікая з Долини Вітрів (Kaze no Tani no Naushika, 1984), він погодився, з умовою, що продюсером буде Ісао Такахата. Після великого фінансового успіху стрічки, Ісао Такахата та Хаяо Міядзакі у 1985 році заснували студію Ґіблі.
Першим фільмом студії Ґіблі, режисером якого став Такахата була «Могила світлячків» (Grave of the Fireflies) у 1988 році.
Великий вплив на творчість Ісао Такахати справив італійський неореалізм 60-х років, фільми французької «Нової хвилі» та творчість Жака Превера, французького поета і кінодраматурга, якого Такахата відкрив для себе під час навчання в Токійському університеті. У 2004 році Такахата випустив збірку перекладів Превера японською.
Цей вплив помітно відрізняє фільми Такахати, від фільмів інших режисерів аніме. Його фільми, за контрастом, в основному реалістичні з політичним та соціальним підтекстом, і, за виключенням декількох стрічок, є драмами в абсолютно реалістичному середовищі.
Фільми Такахати мали значний вплив на творчість Хаяо Міядзакі. За словами Ясуо Отсуки, провідного аніматора студії Ґіблі, Міядзакі запозичив своє почуття соціальної відповідальності саме від Ісао Такахати, і без Ісао Такахати Міядзакі, можливо, займався б лише коміксами.
На відміну від більшості режисерів аніме, Такахата ніколи не працював штатним аніматором.
