Han vant 2001 Pan American Karate Tournament og flere andre amatør karate tournaments.Machida var syklisten opp i 2000 brasilianske Sumo mesterskap. Han ble den brasilianske Champion to ganger da han var voksen, og han plassert på andreplass i den søramerikanske mesterskapet. I college, ble Machida tatt under vingen av Antonio Inoki. Inoki tok ham som en protg og begynte å trene ham i Muay Thai i Thailand. Machida gjorde sin MMA debut i Inokis New Japan Pro Wrestling: Ultimate Crush 2. mai 2003 og beseiret svenne Pancrase fighter Kengo Watanabe.
Han kjempet runner-up Stephan Bonner i The Ultimate Fighter 1. Han kjempet Rich Franklin og beseiret ham med streik tidlig i andre round.Once rekorden var 3-0, Machida kjempet Michael McDonald og Sam Greco, som beseiret han . Han kjempet BJ Penn i K-1 Heros der han også slå av vedtaket. Machida offisielt delt skjema Inoki, signerte han med World Fighting Alliance og begynte å konkurrere i USA Han beseiret Vernon White av avgjørelsen i sin debut amerikansk kamp i King of the Streets hendelse i California. Etter WFA gikk ut av business, UFC kjøpt Machidas kontrakt.
Machida gjorde sin UFC debut slåss Sam Hoger og vant med vedtaket. Han fortsatte med å slå David Heath og også slå Kazuhiro Nakamura på UFC 76. I juni 2009 ble Machida nominert for 2009 ESPYS Beste Fighter kategorien, men klarte ikke å få nok stemmer til å vinne. Machida kjempet Rashad Evans på UFC 98. Han endte opp med å ta ham ned i andre runde etter en forfjamset av nøyaktige slag. Machida ble kronet den nye UFC lett tungvekt. Denne seieren fortsatte sin ubeseiret strek og ga også Evans sin første karriere tap. Machidas første tittel forsvaret kom da Mauricia Shogun Rua kjempet ham i 2009.
Machida vant med enstemmig avgjørelse fra dommerne med ett poeng i løpet Rua. Dette førte til en stor kontrovers der selv UFC president følte at Rua hadde vunnet. Med all denne uenigheten, er Mac