Erste internationale Erfahrungen sammelte Hitomi Shimura bei den Asienmeisterschaften 2013 in Pune, bei denen sie im Finale disqualifiziert wurde. Sie qualifizierte sich auch für die Weltmeisterschaften in Moskau, schied dort aber mit 13,72 s in der ersten Runde aus. Zwei Jahre später wurde sie bei den Asienmeisterschaften in Wuhan in 13,48 s Fünfte, wie auch bei den Asienmeisterschaften in Bhubaneswar 2017. Sie qualifizierte sich zudem erneut für die Teilnahme an den Weltmeisterschaften in London, bei denen sie mit 13,29 s im Vorlauf ausschied. 2018 nahm sie erstmals an den Asienspielen in Jakarta teil und belegte dort in 13,74 s den siebten Platz.