Han vann 2001 Pan American Karate Tournament och flera andra amatör karate tournaments.Machida var tvåa i 2000 brasilianska Sumo VM. Han blev den brasilianska mästare två gånger när han var en vuxen, och han tvåa i det sydamerikanska mästerskapet. På college, var Machida tas under vingen av Antonio Inoki. Inoki tog honom som en protg och började träna honom i Muay Thai i Thailand. Machida gjorde sin MMA debut i Inokis New Japan Pro Wrestling: Ultimate Crush den 2 maj 2003, där besegrade gesäll Pancrase fighter Kengo Watanabe. Han sedan kämpade tvåa Stephan Bonner i The Ultimate Fighter 1.
Han kämpade sedan Rich Franklin och besegrade honom med strejker i början av andra round.Once hans rekord var 3-0, Machida kämpade Michael McDonald och Sam Greco, där han besegrade . Han slogs därefter BJ Penn i K-1 Heros där han också slå genom beslut. Machida officiellt split formulär Inoki, undertecknade han med Världs Fighting Alliance och började tävla i USA Han besegrade Vernon White av beslut i sin debut amerikanska slagsmål på King of the Streets händelsen i Kalifornien. Efter WFA gick i konkurs förvärvade UFC Machidas kontraktet.
Machida gjorde sin UFC-debut kämpar Sam Hoger och vann med beslut. Han gick också på att slå David Heath och även slå Kazuhiro Nakamura på UFC 76. I juni 2009, var Machida nominerad till 2009 ESPYS Best Fighter kategori, men inte få tillräckligt med röster för att vinna. Machida kämpade Rashad Evans på UFC 98. Han hamnade med honom i den andra omgången efter en uppsjö av exakta slag. Machida kröntes den nya UFC lätt tungvikt. Denna seger fortsatte sin undefeated strimma och gav också Evans sin första karriär förlust.
Machidas första titelförsvar kom när Mauricia Shogun Rua kämpade honom under 2009. Machida vann med ett enhälligt beslut från domarna med en poäng över Rua. Detta ledde till en stor kontrovers där även UFC presidenten ansåg att Rua hade vunnit. Med allt d