Matsudaira Tadayori est le frère cadet de Matsudaira Tadayori (?), obligé héréditaire du clan Tokugawa. Au cours de la bataille de Sekigahara, il est affecté à la défense du château d'Okazaki dans la province de Mikawa, et en 1601 il se voit confier les châteaux d'Inuyama dans la province d'Owari et de Kaneyama dans la province de Mino. La même année, à la mort de son oncle Matsudaira Iehiro, il hérite du domaine de Musashi-Matsuyama (15 000koku), qui, avec les 10 000koku de revenus de ses autres possessions, le qualifie pour accéder au statut de daimyō.
Le , alors qu'il est à Edo dans le cadre du système de service alterné sankin kotai, il est présent à une cérémonie du thé organisée par Mizuno Tadatane, en compagnie des hatamoto Kume Saheiji et Hattori Hanhachirō. Après la cérémonie, les participants boivent du saké et jouent au go. Cependant, une dispute éclate, les sabres sortent de leurs fourreaux et Hattori poignarde et tue Matsudaira Tadayori. En conséquence, Hattori et Mizuno reçoivent l'ordre de commettre seppuku un mois plus tard.
Tadayori est marié à une fille d'Oda Nagamasu dont il a six fils, mais l'aîné, Matsudaira Tadashige, est encore un enfant au moment de sa mort. Compte tenu de son âge et des circonstances de la mort de son père, il est réduit à l'état de hatamoto et le domaine de Hamamatsu est transféré à Kōriki Tadafusa.
La tombe de Tadayori se trouve au Sengan-ji, temple du clan Inoue situé dans la ville de Fuchū de l'agglomération de Tokyo.
Edmond Papinot, Dictionnaire d'histoire et de géographie du Japon, Tokyo, Librairie Sansaisha, . «Nobiliaire du Japon» [PDF], sur www.unterstein.net (consulté le ).