Hij ook begonnen met het trainen van de kunst van de Sumo op de leeftijd van twaalf en Braziliaans Jiu-Jitsu op de leeftijd van vijftien. Hij won de 2001 Pan American Karate Toernooi en diverse andere amateur karate tournaments.Machida was de runner-up in de 2000 Braziliaanse Sumo Kampioenschappen. Hij werd de Braziliaanse kampioen twee keer toen hij volwassen was, en dat hij in het Zuid-Amerikaanse kampioenschap op de tweede plaats. Op de universiteit, werd Machida genomen onder de vleugel van Antonio Inoki.
Inoki nam hem als een protg en begonnen met de opleiding hem in Muay Thai in Thailand. Machida maakte zijn MMA debuut in Inokis New Japan Pro Wrestling: Ultimate Crush op 2 mei 2003 waarbij versloeg gezel Pancrase vechter Kengo Watanabe. Hij vocht runner-up Stephan Bonner in The Ultimate Fighter 1. Hij vocht vervolgens Rich Franklin en versloeg hem met stakingen in het begin van de tweede round.Once zijn record was 3-0, Machida vochten Michael McDonald en Sam Greco, waarin hij versloeg . Hij vocht vervolgens BJ Penn in de K-1 Heros, waarin hij ook verslaan door het besluit.
Machida officieel gesplitst vorm Inoki, met de World Fighting Alliance tekende hij en begon te concurreren in de VS Hij versloeg Vernon Witte bij besluit in zijn debuut Amerikaanse strijd tegen de koning van het evenement Straten in Californië. Na de WFA ging uit van het bedrijfsleven, de UFC verworven Machidas contract. Machida maakte zijn debuut UFC vechten Sam Hoger en won bij beschikking. Hij ging ook naar David Heath verslaan en ook verslaan Kazuhiro Nakamura bij UFC 76.
In juni 2009 werd Machida genomineerd voor de Best ESPYs Fighter categorie 2009, maar had niet genoeg stemmen om te winnen te krijgen. Machida gevochten Rashad Evans bij UFC 98. Hij eindigde met hem in de tweede ronde na een vlaag van accurate stoten. Machida werd gekroond tot de nieuwe UFC Light Heavyweight Champion. Deze overwinning zette zijn ongeslagen streak en ga