אינוי ערך את הבכורה שלו במדי נבחרת יפן בשנת 2009, במשחק מול נבחרת תימן במוקדמות גביע אסיה בכדורגל 2011. בשנת 2013 נכלל אינוי בסגל יפן לגביע הקונפדרציות 2013, וערך הופעה אחת בהפסד 0–3 לנבחרת ברזיל, כשנכנס כמחליף בדקה ה-88 במקום קייסוקה הונדה. יפן סיימה את הטורניר הזה עם שלושה הפסדים ואפס נקודות. בשנת 2014 לא נכלל אינוי בסגל היפני למונדיאל 2014. בנובמבר 2014 הבקיע אינוי את שעריו הראשונים במדים הלאומיים, במשחק ידידות מול נבחרת הונדורס, בו כבש צמד בניצחון 0–6. בשנת 2015 נכלל אינוי בסגל היפני לגביע אסיה בכדורגל 2015, פתח בהרכב והוחלף בכל ארבעת משחקיה של יפן, שהודחה בבעיטות הכרעה ברבע הגמר על ידי נבחרת איחוד האמירויות.