Cary-Hiroyuki Tagawa nasce a Tokyo nel 1950, inizia a recitare quando ancora frequenta la Duarte High School. La sua carriera cinematografia ha però inizio solamente nel 1987, quando viene scelto per il ruolo di Toshi in Risposta armata, film d'azione diretto da Fred Olen Ray, con David Carradine, Lee Van Cleef e Mako.
La svolta arriva quello stesso anno. Bernardo Bertolucci lo vuole nel ruolo dell'eunuco Chang ne L'ultimo imperatore, colossal di successo mondiale ispirato all'autobiografia di Aisin Gioro Pu Yi, ultimo imperatore Maciù-Quin di Cina.
Nel 1988 ricopre un piccolo ruolo diretto da Ivan Reitman nella commedia I gemelli con Arnold Schwarzenegger e Danny DeVito. L'anno seguente interpreta Kwang nel film James Bond 007 - Vendetta privata diretto da John Glen alla sua quinta regia di un film di 007. Nella pellicola l'agente inglese è interpretato per la seconda e ultima volta da Timothy Dalton. Nel 1991 recita a fianco di Dolph Lundgren e Brandon Lee nella pellicola Resa dei conti a Little Tokyo, film d'azione firmato da Mark L. Lester.
Nel 1993 è l'ingiustamente accusato Eddie Sakamura nel thriller Sol levante, opera di Philip Kaufman con Sean Connery e Wesley Snipes, tratto dal romanzo omonimo di Michael Crichton che partecipa attivamente alla stesura della sceneggiatura.
