Tadakazu est le 16efils de Tokugawa Nariaki du domaine de Mito et donc le frère cadet du shōgunTokugawa Yoshinobu. En 1861, lorsque le 7edaimyō de Shimabara, Matsudaira Tadachika, meurt sans héritier, Tadakazu est choisi pour le remplacer et adopté à titre posthume comme son fils. Il exerce la fonction de daimyō à partir du et reçoit le titre de cour 5einférieur le même jour.
Avec l'augmentation des activités anti-shogunales dans une partie du domaine de Satsuma au sud et du domaine de Chōshū à l'est, et avec le domaine de Saga voisin montrant des signes de penchant vers l'alliance anti-Tokugawa, la situation au domaine de Shimabara est de plus en plus incertaine. Pour aggraver les choses, Tadakazu reçoit l'ordre en provenance d'Edo de mener ses forces contre le domaine de Chōshū à la fois dans la première expédition punitive de Chōshū de 1864 et dans la deuxième expédition en 1866. Les deux expéditions sont extrêmement impopulaires parmi les samouraï, dont un grand nombre est tombé sous l'influence du mouvement Sonnō jōi.
En , le titre de daimyō est aboli et il est nommé gouverneur du domaine. Cependant, en 1871, le domaine de Shimabara lui-même est aboli avec l'abolition du système han et devient une partie de la nouvelle préfecture de Nagasaki. Tadakazu s'installe à Tokyo. Il sert plus tard comme prêtre en chef au Nikkō Tōshō-gū au cours de l'ère Meiji. Il est également fait vicomte (shishaku) dans le cadre du nouveau système nobiliaire (kazoku) mis en place par le gouvernement de Meiji.
Matsudaira Tadakazu décède en ; sa tombe se trouve au Honko-ji à Kōta dans la préfecture d'Aichi.
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