A Zeneakadémia hallgatójaként 1979-ben első díjat nyert a Hubay Jenő Hegedűversenyen, ezután Nathan Milsteinnél tanult. Kamarazene tanárai Rados Ferenc, Mihály András és Kurtág György voltak. 1975 és 1992 között alapítója és vezetője volt a világhírű Takács Quartetnek, és legendás művészekkel szerepelt, mint például Lord Menuhin, Sir Georg Solti, Isaac Stern, Paul Tortelier és Msztyiszlav Rosztropovics, több felvételt készített a Decca és a Hungaroton számára. 1982-ben Liszt-díjat kapott. 1996-ban Várjon Dénessel és Szabó Péterrel megalapította a Takács Zongorás Triót, amellyel a világon először rögzítette többek között magyar zeneszerzők, Liszt Ferenc, Lajtha László és Veress Sándor műveit.

Takács-Nagy Gábor elkötelezett és keresett kamarazene-professzor, 1996 óta a Genfi Konzervatóriumon a vonósnégyes szak professzora. Rendszeresen ad mesterkurzusokat több nemzetközi akadémián. 1998-ban Tuska Zoltánnal, Papp Sándorral és Perényi Miklóssal megalakította a Mikrokozmosz Vonósnégyest. 2008-ban arra vállalkoztak, hogy Bartók összes vonósnégyesét felvegyék. Takács-Nagyot világszerte a magyar zene egyik legavatottabb előadójának tartják, különösen Bartók Béla művei kapcsán.

2001-ben, magyar elődei hosszú sorának példáját követve, vezényelni kezdett, amely mára fő tevékenységévé vált. 2005-ben alakította meg saját vonószenekarát, a Camerata Bellerive-et, amelynek székhelye az évente megrendezésre kerülő Bellerive Fesztivál Genfben, ahol egyben művészeti vezetőként is dolgozik. 2007 augusztusában nevezték ki a Verbier Fesztivál Kamarazenekara zeneigazgatójának. 2007 szeptembere óta első számú vendégkarmestere a Concerto Budapestnek (korábban Magyar Telekom Szimfonikus Zenekar).