Murakami Takejirō machte zunächst eine Lehrerausbildung an einer Pädagogischen Hochschule (高等師範学校, kōtōshi shihan gakkō) und unterrichtete an einer Schule. Er schloss dann ein Studium an der Universität Kyōto ab. 1916 fand er eine Stelle an dem neu gegründeten Institut für Physikalische und chemische Forschung (臨時理化学研究所, Rinji rikagaku kenkyūjo), dem späteren „Institut für Metallforschung“ (金属材料研究所, Kinzoku zairyō kenkyūjo) der Universität Tōhoku. Dort führte er unter der Leitung von Honda Kōtarō, dem ersten Direktor, Forschung an Spezialstählen durch. Von 1922 bis 1930 lehrte er zudem als Professor an der Universität Tōhoku. Von 1936 an wirkte er als 3. Direktor des Instituts für Metallforschung. Vor allem im Gebiet des hochlegierten Stahls erzielte er Spitzenergebnisse. Zudem legte er die Grundlagen zum Chrom-Stahl.
Japanischer Name: Wie in Japan üblich, steht in diesem Artikel der Familienname vor dem Vornamen. Somit ist Murakami der Familienname, Takejirō der Vorname.