Pintora, escultora e gravadora, mudou-se para o Brasil em 1936, fixando-se em São Paulo.

Em 1952, iniciou em pintura com o artista Keisuke Sugano. No ano seguinte passou a integrar o Grupo Seibi, do qual participam Manabu Mabe (1924 - 1997), Tikashi Fukushima (1920 - 2001), Flavio Shiró (1928), Tadashi Kaminagai (1899 - 1982), entre outros. Após um breve período de arte figurativa, a artista define-se pelo abstracionismo.

A partir dos anos 1970 trabalhou com serigrafia, litogravura e gravura em metal. Surgem em suas obras as formas orgânicas e a sugestão de paisagens. Na década de 1980 passou a utilizar uma gama cromática mais intensa e contrastante. Dedicou-se também à escultura e realizou algumas delas para espaços públicos. Recebeu em Brasília o Prêmio Nacional de Artes Plásticas do Ministério da Cultura – Minc em 1995.

Em 2000 foi criado o Instituto Tomie Ohtake em São Paulo. Tomie Ohtake morreu dia 12 de Fevereiro de 2015, em São Paulo, aos 101 anos.