Тодор Тагаревм е инженер по автоматика и телемеханика от ВВВУ „Георги Бенковски" в Долна Митрополия, което е завършил през 1982 година. Доктор по теория на управлението и приложенията й от Военновъздушна инженерна академия "Н.Е. Жуковски", Москва (1986-1989). от 1999 година е доцент по приложение на принципите и методите на кибернетиката от 1999 г.
След 12 години в бойни поделения, преподаване и управление във българските Военновъздушни сили, д-р Тагарев се фокусира върху изследователска дейност в Института по управление и системни изследвания (1994-1997) и продължи в Института за космически изследвания (1997-1998) - и двата част от Българска академия на науките. От 2008 год. e старши научен сътрудник в Института по паралелна обработка на информацията, понастоящем част от Института по информационни и комуникационни технологии.
Тагарев има опит като ръководител на катедра „Мениджмънт на сигурността и отбраната" на Военна академия "Г.С. Раковски" (2004-2008) и преподавател във ВВВУ „Г. Бенковски" в Долна Митрополия (1989-1992). От 2004 до 2006 г. преподава „Стратегически изследвания" във Философски факултет на Софийски университет. Понастоящем е гост професор във Военна академия "Г.С. Раковски" и Софийски университет, където преподава съответно отбранително планиране и мениджмънт и отбранителна политика.
Тагарев бе първият директор на дирекция „Планиране на отбраната" в Министерството на отбраната (1998-2001), където е работил и като директор на дирекция „Политика по въоръженията" и Национален директор по въоръженията (май-септември 2001). От юли до декември 2003 и от октомври 2009 до септември 2010 д-р Тагарев бе председател на Съвета на директори на Терем ЕАД.
От 2005 до 2008 г. д-р Тагарев бе член на Борда за изследвания и технологии на НАТО и национален представител в неговия панел "Системни анализи и проучвания". Доцент в Института по информационни и комуникационни технологии на Българска академия на науките и ръководител на секция "Информационни технологии в сигурността" и Центъра по мениджмънт на сигурността и отбраната. От септември 2009 до септември 2010 бе съветник на министъра на отбраната.