Китамура был найден менеджерами по талантам аненства Stardust Promotion, когда учился в третьем классе начальной школы.
Дебютировал как актер в 2008 году в молодежной спортивной драме "Ныряй!!". Однако первым певческим дебютом для парня стал OST "Risu ni Koi Shita Shōnen" в сериале NHK "Minna no Uta".
В 2009 году он получил премию Reader Model Award журнала Shōgaku Rokunensei. Затем снимается в криминальном боевике "Тадзёмару".
В 2011 году дебютировал в музыкальной группе Dish, заняв ней позицию главного вокалиста и гитариста.
Мистическая дорама "Падший ангел", в которой Китамура сыграл ведущую роль, выходит на малые экраны в 2012 году.
Фэнтезийная романтическая драма "Солнечная девушка" выходит на большие экраны в 2013 году, главные роли в ней сыграли Мацумото Джун и Уэно Джури.
В 2016 году актер принимает участие в нескольких удачных проектах - криминальной драме "Сломленные дети", в которой также сыграли Миура Масаки, Ягира Юя, Суда Масаки, Комацу Нана, Мураками Нидзиро, Икэмацу Соскэ, и фантастической комедийной драме "Загадочная девушка", ремейке корейского фильма "Мисс Бабуля".
Очень успешным для актера становится 2017 год. На большом экране проходит премьера школьного фильма "Я хочу съесть твою поджелудочную", снятого на основе одноименного романа Сумино Ёру. Это история парня, который находит дневник одноклассницы, из которого он узнает, что девочка больна. В скором времени она умирает, а парень спустя 12 лет возвращается в ту же школу преподавателем и встречает подругу умершей девочки. В фильме снимались актеры Огури Шун, Китагава Кейко и Хамабэ Минами. За роль в этом фильме Китамура выиграл несколько премий в номинации Лучший новый актер. Чуть позже он снимается в романтическом фильме "Любовь и ложь", экранизации одноимённой манги 2014 года автора Tsumugi Musawo. Сюжет фильма рассказывает о решении правительства Японии по подбору партнера для заключения по специальной системе анализа генофонда. Старшеклассница Аои Нисака попадает в любовный треугольник с другом детства Юто Сибой (Китамура Такуми) и Сосукэ Такатихо (Сато Канта), которого и назначили её грядущим супругом.
В школьной романтической ленте "В ожидании весны" актер играет баскетболиста в 2018 году, экранизации одноимённой манги 2014 года автор Анасин. Затем на экраны выходит спортивная драма "Овердрайв".
В 2019 году принимает приглашение сняться в мистической драме "12 детей, которые желают умереть" . Сюжет фильма рассказывает о 12 парнях и девушках, которые собрались в заброшенной больнице, чтобы умереть. Там они находят тело мёртвого парня и начинают искать преступника. По ходу сюжета раскрываются причины, по которым молодые люди хотят свести счёты с жизнью. В этом же году Китамура снимается в главной роли в школьном романтическом фильме "Ты сияешь в лунном свете".
Дискография:
2008 "Risu ni Koi Shita Shōnen"
Музыкальные видио:
2009 100s "Sekai no Flower Road"
2010 Radwimps "Keitai Denwa"
2011 Kimaguren "It's My Yūki"
2013 Tatsuro Yamashita "Hikari to Kimi e no Requiem"
Награды:
2017 42nd Hochi Film Award Best New Artist
Let Me Eat Your Pancreas // Я хочу съесть твою поджелудочную (2017)
2018 41st Japan Academy Prize Newcomer of the Year
Let Me Eat Your Pancreas // Я хочу съесть твою поджелудочную (2017)
2018 13th Osaka Cinema Festival Best New Actor
Let Me Eat Your Pancreas // Я хочу съесть твою поджелудочную (2017)