Chegou ao Brasil em 1936, fixando-se em São Paulo, onde naturalizou-se brasileira. Primeiros estudos de pintura com Keya Sugano, mestre japonês que esteve de passagem pelo Brasil nos anos 50. Participou do Salão Paulista de Arte Moderna (pequena e grande medalhas de ouro em 1959 e 1962). Participou diversas vezes da Bienal de São Paulo a partir de 1961 (sala especial em 1996), e de várias bienais internacionais como as de Veneza (Itália), Medellín (Colômbia) e Havana (Cuba), nesta última com sala especial em 1986. Realizou diversas exposições individuais no Brasil e no exterior, com destaque para a recente mostra retrospectiva, de novembro de 2000 a janeiro de 2001, no Centro Cultural Banco do Brasil, Rio de Janeiro. A seu respeito escreveu Clarival do Prado Valladares: "De acordo com alguns críticos, a pintura de Tomie Ohtake corresponde a um dos pontos mais elevados do abstracionismo já produzido no Brasil. (...) Quando observamos as grandes manchas das telas de Tomie Ohtake percorrerem quase o imensurável das variações tonais de uma cor básica, ocupando uma superfície como se todo universo se resolvesse naquela experiência e naquele momento, sentimo-nos bem próximos de uma exegese da pintura."

Referências: Tomie Ohtake (Ex Libris, 1983), de Casimiro Xavier de Mendonça; História geral da arte no Brasil (Instituto Walther Moreira Salles/Fundação Djalma Guimarães, 1983), coordenação de Walter Zanini; Seis décadas de arte moderna na coleção Roberto Marinho (Pinakotheke, 1985), texto sobre Tomie de autoria de Jayme Maurício; Novos horizontes: pintura mural nas cidades brasileiras (Banco Nacional, 1985), de Olívio Tavares de Araújo; Entre dois séculos: arte brasileira do século XX na coleção Gilberto Chateaubriand (JB, 1987), de Roberto Pontual; Dacoleção: os caminhos da arte brasileira (Júlio Bogoricin Imóveis, 1986) e Cronologia das artes plásticas no Rio de Janeiro: 1816-1994 (Topbooks, 1995), de Frederico Morais; Gota d'água (Berlendis & Vertecchia, 1995, Coleção Arte para Criança), de Alberto Goldin; Harry Laus: artes plásticas (Centro Cultural Harry Laus, 1996), organização de Ruth Laus; O olho da consciência: juízos críticos e obras desajuizadas (Edusp, 2000), de Arnaldo Pedroso d'Horta, organização de Vera d'Horta; Arte brasileira na Coleção Fadel: da inquietação do moderno à autonomia da linguagem (A. Jakobsson, 2002), de Paulo Herkenhoff; O olhar amoroso (Momesso, 2002), de Olívio Tavares de Araújo.