mini-flyweightEdit
Tanaka se tornou profissional aos 18 anos em 2013. Em novembro de 2014, Tanaka derrotou anteriormente invicto Ryuji Hara por nocaute técnico na décima rodada (TKO) para ganhar o OPBF Mini-flyweight título. Em sua próxima luta, Tanaka decisioned Julian Yedras (117-111, 117-111, 115-113) para ganhar o WBO Mini-flyweight título. Tanaka detém o recorde japonês de ganhar um título mundial no menor número de lutas (cinco), superando o recorde anterior de Naoya Inoue de seis lutas. A única defesa do título de Tanaka no mini-flyweight veio contra Vic Saludar, a quem ele nocauteou na sexta rodada após um gancho de esquerda no corpo. Saludar derrubou Tanaka na sexta rodada, e estava à frente em todos os scorecards antes da paralisação.
Junior-flyweightEdit
em dezembro de 2016, Tanaka desafiou o ex-titular do título Mini-flyweight Moisés Fuentes para o título WBO junior-flyweight. Tanaka dominou Fuentes, largando-o na quinta rodada antes que o árbitro Raul Caiz Jr parasse a luta, dando a Tanaka uma vitória por nocaute técnico. Com a vitória, Tanaka se tornou um campeão mundial de dois pesos em apenas oito lutas. A primeira defesa de Tanaka veio contra a perspectiva Ángel Acosta. O primeiro ganhou uma ampla decisão unânime (UD) (117-110, 117-110, 116-111) e caiu Acosta uma vez. Acosta venceu todas as 16 lutas anteriores por nocaute.
a segunda defesa de Tanaka ocorreu em setembro de 2017 contra o lutador pouco conhecido Palangpol CP Freshmart. Tanaka era um grande favorito entrando na luta, mas Palangpol provaria ser o desafiante mais difícil de Tanaka até agora, largando o atual campeão uma vez no primeiro round e trocando combinações de ida e volta pelo resto da luta. Depois de uma luta emocionante, Tanaka finalmente ganharia vantagem na nona rodada, enquanto derrubava Palangpol e continuava a conseguir grandes combinações enquanto o desafiante lutava para se conectar. Eventualmente, o árbitro interveio e parou a luta às 1:52 na nona rodada.Tanaka já havia procurado uma luta de Unificação contra o titular da WBA Ryoichi Taguchi em dezembro, mas lesões durante a luta contra Palangpol o impediriam de lutar naquela data.
FlyweightEdit
em dezembro de 2017, Tanaka desocupou seu título de peso mosca Júnior para passar para a divisão peso mosca. Em setembro de 2018, Tanaka derrotou Sho Kimura para conquistar o título WBO flyweight, igualando o recorde de Vasyl Lomachenko de se tornar um campeão mundial de três pesos em apenas 12 lutas.Em Março de 2019, Tanaka lutou contra o ex-campeão peso mosca WBA, IBF, lineal e o ringue Júnior e rival doméstico Ryoichi Taguchi para a primeira defesa de seu título peso mosca WBO em uma luta unilateral descrita como “cheia de ação” pelos espectadores. Após a luta, Tanaka expressou pesar por não ter entregue um nocaute.Em agosto de 2019, Tanaka lutou contra Jonathon Gonzalez depois de perder em todos os três scorecards do juiz que antecederam a sétima rodada, Tanaka fez uma nocaute brutal para fazer uma segunda defesa bem-sucedida de seu título WBO flyweight.
na véspera de Ano Novo em 2019, Tanaka lutou contra Wulan Tuolehazi, Tanaka fez um nocaute brutal no terceiro round após uma luta unilateral para defender seu título WBO flyweight pela terceira vez. Pouco depois da luta, ele desocupou seu título WBO flyweight, anunciando que pretendia lutar contra Kazuto Ioka por seu título WBO super flyweight.
Super-flyweightEdit
Kossei Tanaka está programado para lutar WBO super flyweight campeão Kazuto Ioka na Véspera de Ano Novo 2020, em uma tentativa de ganhar um grande título em quatro divisões, com o menor número de lutas. Ele também se tornará o segundo campeão japonês a ganhar um título importante em quatro divisões se for vitorioso, sendo o primeiro seu oponente, Kazuto Ioka.