Han begyndte også at træne kunsten Sumo i en alder af tolv og Brasiliansk Jiu-Jitsu i en alder af femten. Han vandt i 2001 Pan American Karate Tournament og flere andre amatør karate tournaments.Machida var runner op i 2000 brasilianske Sumo Championships. Han blev den brasilianske Champion to gange, da han var en voksen, og han placeret på andenpladsen i den sydamerikanske mesterskab. I college, blev Machida taget under vingen af Antonio Inoki. Inoki tog ham som en protg og begyndte at træne ham i Muay Thai i Thailand.
Machida fik sin MMA debut i Inokis New Japan Pro Wrestling: Ultimate Crush den 2. maj 2003, hvor besejrede svend Pancrase fighter Kengo Watanabe. Han kæmpede runner-up Stephan Bonner i The Ultimate Fighter 1. Han kæmpede Rich Franklin og besejrede ham med strejker i begyndelsen af andet round.Once hans rekord var 3-0, Machida kæmpede Michael McDonald og Sam Greco, hvor han besejrede . Han kæmpede BJ Penn i K-1 Heros, hvor han også slog ved beslutning.
Machida officielt delt formular Inoki, han underskrev med World Fighting Alliance og begyndte at konkurrere i USA Han besejrede Vernon White af beslutningen i sin debut amerikansk kamp på kongen af Streets begivenhed i Californien. Efter WFA gik ud af markedet, UFC erhvervede Machidas kontrakt. Machida fik sin UFC debut kæmper Sam Hoger og vandt ved beslutning. Han gik også på at slå David Heath og også slog Kazuhiro Nakamura på UFC 76. I juni 2009 blev Machida nomineret til 2009 ESPYS bedste fighter kategori, men ikke får nok stemmer til at vinde. Machida kæmpede Rashad Evans på UFC 98.
Han endte med at tage ham ned i anden runde efter en byge af præcise slag. Machida blev kronet den nye UFC Light Heavyweight Champion. Denne sejr fortsatte sin ubesejret streak og også gav Evans sin første karriere tab. Machidas første titel forsvar kom, da Mauricia Shogun Rua kæmpede ham i 2009. Machida vandt med en enstemmig afgørelse fra dommerne med et point i Rua. Dette førte til en stor kontrovers, hvor s