Ueda nació el 5 de septiembre de 1989 en la prefectura de Osaka, Japón.^[2]​ En 2006, Ueda fue finalista del 19.º Junon Super Boy Contest de la revista Junon.^[3]​ También fue miembro del grupo "Triple K" junto a Minehiro Kinomoto y Yūya Kido, también finalistas del concurso de Junon.

Ueda debutó en 2007 en la adaptación a musical de Shōnen Onmyōji, donde interpretó el rol principal de Abe no Masahiro. Desde su debut, Ueda aparece principalmente en musicales y obras de teatro.

• Osaero (2006)
• Rokujō Hitomade Itoshi Teru (2007)
• Shōnen Onmyōji (2007) como Abe no Masahiro
• KissMeYou ~Ganbatta Shinpū-tachi e~ (2008)
• Sengo 62-nen o Tobikoete ~Futatsu no tokkōtai no Monogatari~ (2008)
• The Long Kiss★God Night (2008) como Kitto
• The Butterfly Effect (2008-09) como Vorin
• Ubakura ~Ubakura~ (2009, Teatro Metropolitano de Tokio) como Shōichi Monzen
• Bakumatsu Taiyō den ~Run&Run Sono Jōnetsu no Yukue~ (2009, Kichijoji Theatre) como Aoi Sagisawa
• Kakketsu!! Gindama Kōkō Oen-dan ~Seishun☆Bangai-hen~ (2009)
• Sora no Kyōkai: Okada izō ibun (2014, Air studio)
• Takumi-kun series (2009) como Izumi Takabayashi
• Christmas Carol (2009)
• Thomas no Shinzō (2010, Kinokuniya Hall) como Ante
• Romeo×Juliet (2010) como Juliet
• Natsume Sōseki Suiri-chō: Dairokuten maō no Saigo (2010) como Tarō Hirai (Ranpo Edogawa)
• The Blue Bird (2010)
• Nagareru Kumoyo: Mirai kara aiwokomete (2010)
• The Butterfly Effect: Neo Loneliness (2010) como Vorin
• Miracle Train: Ōedo sen e Yōkoso (2010) como Shiodome Iku
• Ashes and Diamonds (2011)
• Romeo×Juliet: Legend of painful heart (2011) como Juliet
• Harukanaru Toki no Naka de (2011) como Akira
• Snow flake The Long Kiss★God Night Bangai-hen (2011, Theater Green) como Kitto
• Ashes and Diamonds (2012) como Pizaya
• Oz (2012, Theatre Sunmall) como Rion / Peter
• Miracle Train: Ōedo-sen e Yōkoso 2nd approach (2012) como Shiodome Iku
• WORKING!! (2012, Teatro Hakuhinkan) como Cliente regular
• Versus (2012, Woody Theatre) como Masato Mikami
• Mother: Tokkō no haha tori hama tome Monogatari (2012, Nuevo Teatro Nacional (Tokio)) como Masao Shibata
• Yoru no Mirakuru☆Torein ~Ōedo-sen e Yōkoso~ Sweet Dream Express (2012, Shinjuku Face) como Shiodome Iku
• Yowamushi Pedal (2013-16) como Manami Sangaku
• Kyogen no Shiro no Oji (2013, Kichijoji Theatre) como Kanata
• Colud Nine (2013, Theatre Sunmall) como Usagikage
• La tempestad (2013, Big Three Theater) como Ariel
• Kūsō (2013, Theatre Fushikaden) como Invitado
• The Light (2013, Woody Theatre) como Invitado
• Lies and Truth (2013, Lower Monkey Theater)
• The Ascension of K (2013, Space Zero) como Narrador (K)
• Saimatsu Meidjizaru Fea ~Nenmatsuda yo! Minna shūgō!!~ (2013, Meijiza/NHK Osaka Hall) como Minamoto no Yukiie
• Persona 3: The Weird Masquerade (2014-17) como Aya Mochizuki
• Hansamu Rakugo Dai Shi-maku (2014-16, CBGK Shibugeki!!)
• Kaze no Bakkyarō!! ~Magokoro Shokudō-hen~ (2014, Theater Green/Box in Box Theater)
• K (2014-17)
• Bakafuki! (2014, Space Zero) como Caraken
• Shima no bakkyarō!! ~Magokoro Shokudō-hen~ (2014, Theater Green/Box in Box Theater)
• Boys★Talk (2014, Shinjuku Face) como Ume-chan
• Wild Half: Kiseki no Kakuritsu (2015, Rikkoukai) como Shōhei Abe
• Sengoku Musō: Sekigahara no Shō (2015, Theatre Senjyu) como Mitsunari Ishida
• Prince Kaguya (2015, Matsushita IMP Hall) como Él mismo (invitado)
• Hetalia: Axis Powers (2015-17) como Japón
• Noragami (2016-17, AiiA 2.5 Theater Tokyo) como Yukine
• Inferno (2016, Theatre G-Rosso) como Rikka
• Osomatsu-san on Stage: Six Men's Show Time (2016, Umeda Arts Theater) como Choromatsu
• Kengō Shōgun Yoshiteru (2016, Ex Theater Roppongi) como Hyōgosuke Matsuoka
• Ultra Heroes THE LIVE Acro Battle Chronicle 2016 (2016, Nagoya Civic Assembly Hall) como Invitado
• Shabake (2017, Kinokuniya Southern Theater) como Ichitarō
• Danganronpa 2: Goodbye Despair (2017, Zepp Blue Theater Roppongi/Morinomiya Piloti Hall) como Fuyuhiko Kuzuryu
• Tenka Muteki no Shinobi-dō' (2017, Theatre G-Rosso) como Shōnosuke
• Ōshitsu Kyōshi Haine (2017, Zepp Blue Theater Roppongi/Morinomiya Piloti Hall) como Heine Wittgenstein
• The Bambi Show ~2nd Stage~ (2017, CBGK Shibugeki!!)
• Bungō Stray Dogs (2017-18, Kaat/Morinomiya Piloti Hall/AiiA 2.5 Theater Tokyo) como Chūya Nakahara
• Butai Haiyū wa Date Janai! (2018, CBGK Shibugeki!!) como Invitado
• Hibana: Ghost of the Novelist (2018, Kinokuniya Hall/Matsushita IMP Hall)

• Unubore Deka (2010, TBS)
• Kamen Rider Wizard (2012, TV Asahi) como Satoshi Ishii / Lizardman
• Yowamushi Pedal (2016, BS SPTV) como Manami Sangaku
• Yowamushi Pedal 2 (2017, BS SPTV) como Manami Sangaku
• Real - Fake (2019, MBS/TBS) como Yūsuke Ikuta

• Lundy's (2009)
• Miss Boys!: Kessen wa Kōshien!? Hen (2011) como Kanata Miyama
• Miss Boys!: Jō no Yukue-hen (2012) como Kanata Miyama
• Bungō Stray Dogs: Beast (2022) como Chūya Nakahara

• Yami Shibai (2013, TV Tokyo)^[4]​
• Ōshitsu Kyōshi Haine (2017) como Heine Wittgenstein^[5]​
• Akkun to Kanojo (2018) como Masago Matsuo^[6]​

• Blog oficial (en japonés)
• Keisuke Ueda en Twitter (en japonés)