Takahashi passou na 12ª geração de testes do AKB48 em 20 de fevereiro de 2011. Em março de 2012, ela foi promovida para o Time 4, mas foi transferida para o Time A em agosto de 2012. Em fevereiro de 2014, durante o AKB48 Group Shuffle, foi anunciado que Takahashi seria transferida para o Time B. Em março de 2015, durante o show de primavera do AKB48, foi anunciado que Takahashi seria transferida para o Time 4 novamente. Em dezembro de 2017, durante o Shuffle de 12º Aniversário do AKB48, Takahashi foi transferida para o Time B para se tornar capitã do respectivo Time.
Nas eleições gerais do grupo em 2014, Takahashi se classificou pela primeira vez na 28ª posição.[5] Em 2015, ela ficou na 25ª posição. Em 2016, ela ficou em 15º lugar, sendo a primeira vez que entrou no Senbatsu.[6] Em 2017, ela ficou em 11º lugar.[7] Em 2018, ela ficou em 12º lugar.[8] Em 2018, ela participou do Produce 48 e obteve B como nota inicial durante a primeira avaliação. Sua reavaliação "Nekkoya (Pick Me)" fez com que ela fosse atualizada para a classe A. Ela tocou "Short Hair" do grupo AOA com a companheira de AKB48 Mako Kojima para a primeira avaliação, "Ddu-Du Ddu-Du" de Blackpink ao lado de Sakura Miyawaki e Vivian Murakawa (ambos membros do HKT48) para avaliação de posição, e "I AM" para a avaliação do conceito. Ela chegou ao episódio final, no qual realizou "Suki ni Nacchaudarou?" (produzido pelo fundador do AKB48, Akimoto Yasushi) e classificado em 16º, não tendo estreado com as 12 primeiras vencedoras do show.
Em 4 de março de 2019, Takahashi anunciou sua decisão de se formar no AKB48 para estrear na Coréia do Sul. No mesmo anúncio, ela revelou que assinou um contrato exclusivo com a gravadora sul-coreana Woollim Entertainment.[9] Dois meses após o anúncio, Takahashi se formou oficialmente no AKB48 e Saho Iwatate a substituiu na posição de capitã do Time B.