13歲獲得世界冠軍，14歲成為世界上最年輕的巡回賽女單冠軍，15歲又成為最年輕的乒乓球奧運銀牌獲得者。
伊藤美誠參加全日本乒乓球賽，獲得小學四年級以下組冠軍。2010年，伊藤美誠參加全日本乒乓球賽，在女子單打首輪比賽中勝出。