Tanaka Hisashige wurde in Kurume in der Provinz Chikugo (heute Präfektur Fukuoka) als ältester Sohn eines Handwerkers geboren, der Schildkrötenschalen herstellte. Als Lehrling in jungen Jahren war er künstlerisch begabt. Im Alter von acht Jahren erfand er ein Tintensteinetui mit einem Geheimschloss, das eine Schnur benötigte, die auf bestimmte Weise gedreht werden musste, um es zu öffnen. Im Alter von 14 Jahren hatte er einen Webstuhl erfunden, der komplexe Designs auf Stoff weben konnte.
Ab seinem 20. Lebensjahr begann er, Karakuri-Puppen herzustellen, autonome Puppen, die mit Federn, Pneumatik und Hydraulik angetrieben wurden und relativ komplexe Bewegungen ausführen konnten. Sie waren bei den Aristokraten in Kyoto, den Daimyos der Feudalgüter und am Hof des Shogun in Edo sehr gefragt. Im Alter von 21 Jahren trat er mit seinen selbstgebauten mechanischen Puppen auf Festivals im ganzen Land auf. Er weigerte sich, das Familienunternehmen zu übernehmen, gab seine Position an seinen jüngeren Bruder ab und widmete seine ganze Aufmerksamkeit den Karakuri-Puppen. Es wird oft gesagt, dass die Meisterwerke seiner Karakuri-Puppen Yumi-Hiki Doji (der bogenschiessende Junge) und Moji-kaki doll (die schreibende Puppe) sind.
In seinen mittleren Dreißigern strebte er jedoch danach, praktischere Produkte zu erfinden. 1834 ließ er sich in Osaka nieder, wo er mit pneumatischen, hydraulischen und Beleuchtungssystemen auf Rapsölbasis experimentierte, darunter eine Taschenkerze und eine Öllampe mit einer Kraftstoffpumpe unter Luftdruck, die sich als sehr beliebt erwies.
Später zog er nach Kyoto, wo er Rangaku (westliches Lernen) sowie Astronomie studierte. Er erfand eine pneumatische Feuerlöschpumpe und baute 1851 eine mehrjährige Uhr, die heute von der japanischen Regierung als wichtiges Kulturgut bezeichnet wird.
Mit der Entwicklung der Sonno-Joi-Bewegung wurde die Atmosphäre in Kyoto gegenüber ausländischen Einflüssen und Technologien immer gefährlicher, und Tanaka wurde von Sano Tsunetami auf das Landgut Saga in Kyushu eingeladen, wo er von Nabeshima Naomasa empfangen wurde.
Während seines Aufenthalts in Saga entwarf und baute Tanaka Hisashige die erste Dampflokomotive und das erste dampfbetriebene Kriegsschiff, die in Japan hergestellt wurden. Obwohl er keine vorherige Erfahrung auf diesem Gebiet hatte, hatte er Zugang zu einem niederländischen Fachbuch und war Zeuge einer Vorführung einer Dampfmaschine durch den russischen Diplomaten Jewfimi Putjatin während seines Besuchs in Nagasaki 1853 gewesen. Später studierte er am Marine-Trainingszentrum in Nagasaki. Nach dessen Schließung und dem Rückzug seiner niederländischen Berater kehrte Tanaka nach Saga zurück und arbeitete in Seirenkata, wo er Modelle von dampfbetriebenen Kriegsschiffen (sowohl mit Schrauben als auch mit Schaufelrädern) und eine Dampflokomotive baute und mit der Herstellung eines Telegrafen und einer Glasfabrik experimentierte.
In Saga war er am Bau eines Hallofens für die Produktion von Armstrong-Kanonen beteiligt. 1864 kehrte er in sein Heimatgut Kurume zurück, wo er zur Entwicklung moderner Waffen beitrug.
1873, sechs Jahre nach der Meiji-Restauration, wurde Tanaka, der damals 74 Jahre alt und immer noch energisch war, vom Industrieministerium nach Tokio eingeladen, um in der kleinen Fabrik des Ministeriums Telegrafen herzustellen. Er ließ sich 1875 im Stadtteil Ginza nieder. Er mietete den zweiten Stock eines Tempels im heutigen Roppongi als Werkstatt, die zu seinem ersten Unternehmen wurde – Tanaka Seisakusho (Tanaka Engineering Works), dem ersten Hersteller von Telegrafenausrüstung in Japan.
Nach seinem Tod im Jahr 1881 gründete sein Sohn Tanaka Engineering Works (田中製造所, Tanaka Seizōsho). Das Unternehmen änderte seinen Namen nach Tanakas Tod in Shibaura Engineering Works (芝浦製造所, Shibaura Seizōsho) im Jahr 1904. Nach einer Fusion mit Tokyo Denki im Jahr 1939 wurde daraus Tokyo Shibaura Denki, heute besser bekannt als Toshiba.
