Ab 2005 kämpfte Aiko Satō im Leichtgewicht, der Gewichtsklasse bis 57 Kilogramm. Ende 2005 siegte sie zunächst beim Kodokan Cup in Chiba und dann beim Fukuoka Cup. Bei den Asienspielen 2006 in Doha unterlag sie im Finale der Chinesin Xu Yan. Die beiden standen sich im Finale der Asienmeisterschaften 2007 erneut gegenüber, diesmal siegte Aiko Satō. Bei den Weltmeisterschaften in Rio de Janeiro unterlag Aiko Satō der Nordkoreanerin Kye Sun-hui im Halbfinale, im Kampf um Bronze bezwang sie die Italienerin Giulia Quintavalle. 2007 wurde der Fukuoka Cup nicht mehr ausgetragen; erstmals und letztmals standen Frauenwettbewerbe auf dem Programm beim Jigoro Kano Cup; Aiko Satō siegte im Leichtgewicht, wobei sie im Finale die Mongolin Chischigbatyn Erdenet-Od besiegte. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking unterlag Satō im Viertelfinale der Chinesin Xu Yan. Nach einer Niederlage in der Hoffnungsrunde gegen die Brasilianerin Ketleyn Quadros belegte Aiko Satō insgesamt den siebten Platz.