早稲田大学商学部卒業。東京音楽大学指揮科研究生修了、東京芸術大学指揮科卒業。

これまでに指揮法を遠藤雅古、神宮章、武藤英明、佐藤功太郎、ジェームズ・ロックハート、広上淳一、三石精一の各氏に、ピアノを岩津章子、秦はるひ、藤田雅の諸氏に師事。沖縄国際音楽祭出演。東京芸大在学中にはレハールのオペレッタ「メリーウィドウ」を全曲指揮。1999年には日本フィルハーモニー交響楽団にて巨匠エリック・ハイドシェック氏とマルセル・デラノワ作曲「5月の協奏曲」を協演・指揮（日本初演）。ソリストであるハイドシェック氏は、田部井の読譜能力の高さ、また叙情的でリズムに溢れた演奏に対し、「ヤング・トスカニーニ」と讃えた。2005年には、ハイドシェック夫妻との国内ツアーを成功させ話題を呼ぶ。2006年にはチェコの名門、ターリヒ室内管を指揮、モーツァルトの交響曲をレコーディング。オペラの分野においては、団伊玖磨　『ちゃんちき』、モーツァルト　『フィガロの結婚』、『魔笛』などを指揮し、高い評価を得た。2010年には日本フィルハーモニー交響楽団にて文化庁主催公演（計９公演）を指揮した。2012年より桐蔭学園「第九の会」音楽監督を務める。2013年には伝説のチェリストと謳われる、クリスティーヌ・ワレフスカ女史とドボルジャークのチェロ協奏曲を共演、カメラータジオンを指揮、氏より「偉大な才能」と高く評価された。2009年、上毛芸術文化賞受賞。

 栃木県出身。第13回ビバホールチェロコンクール第1位。第70回全日本学生音楽コンクールチェロ部門大学の部東京大会及び全国大会第1位。

 クロンベルク・アカデミー(ドイツ)で行われたチェロマスタークラス2018にて、フランス・ヘルメルソン氏のレッスンを受講。選抜メンバーによるファイナルコンサートに出演し、フランス・ヘルメルソン賞を受賞。これまでに栃木県交響楽団、真岡市民交響楽団、YAO管弦楽団と共演。草津夏期国際音楽アカデミー&フェスティヴァル、小澤征爾音楽塾オペラプロジェクト、小澤国際室内楽アカデミー奥志賀に参加。チェロを宮田豊、林峰男、宮田大、倉田澄子各氏に師事。室内楽を山崎伸子、堤剛、伊藤亮太郎、練木繁夫各氏に師事。

桐朋女子高等学校音楽科(男女共学)を経て、桐朋学園大学音楽学部チェロ科を首席で卒業。2019年度桐朋学園大学チェロアンサンブル・サイトウ奨学生。

現在、桐朋学園大学音楽学部ソリスト・ディプロマコース在籍。