Keiko Tanaka-Ikeda remporte le titre mondial sur la poutre aux Championnats du monde de gymnastique artistique 1954 à Rome. En 1958 à Moscou, elle est médaillée de bronze mondiale à la poutre et au sol. Aux Mondiaux de 1962 à Prague, elle est médaillée de bronze à la poutre et au concours général par équipes.
Aux Jeux olympiques de 1964 à Tokyo, Keiko Tanaka-Ikeda remporte la médaille de bronze au concours général par équipes.
Enfin aux Mondiaux de 1966 à Dortmund, elle est médaillée d'argent en barres asymétriques et médaillée de bronze au concours général individuel et au concours général par équipes.