Tomoko Fukumi s'illustre précocement en remportant le titre de championne d'Asie des moins de 20 ans puis en terminant troisième du prestigieux tournoi féminin de Fukuoka ; en 2001, elle a alors 16 ans. En 2004, elle devient championne du monde juniors à Budapest. Deux ans auparavant lors des Championnats du Japon, Fukumi, alors lycéenne, battait à la surprise générale sa compatriote Ryoko Tani — Ryoko Tamura à l'époque — qui n'avait plus été battue depuis 1996. En 2007, toujours lors des Championnats du Japon, elle vainc une deuxième fois Ryoko Tani qui revient alors d'une première grossesse. Cette dernière, véritable star au Japon, est cependant préférée à Fukumi dans la sélection constituée par la Fédération japonaise de judo pour les Championnats du monde 2007 prévus à Rio de Janeiro ; ce alors que le règlement prévoit la sélection des champions nationaux. Mettent cependant fin à la série de 65 combats d'invincibilité de sa compatriote, elle reste à ce jour la seule ayant infligé à Tani deux défaites. Plus tard durant l'année, elle remporte la médaille d'or lors de l'Universiade, un deuxième titre international après celui des Championnats d'Asie conquis en 2006 à Tachkent.