Nach den Olympischen Spielen wechselte Ono ins Mittelgewicht, die Gewichtsklasse bis 90 Kilogramm. Beim ersten Grand-Slam-Turnier in Tokio gewann er im Dezember 2008 das Finale in seiner neuen Gewichtsklasse gegen den Südkoreaner Lee Kyu-won. Anfang 2009 erreichte er auch das Finale beim Grand-Slam-Turnier in Paris, dort unterlag er dem Franzosen Matthieu Dafreville. Im Mai 2009 gewann er das Grand-Slam-Turnier in Moskau mit einem Finalsieg über den Weißrussen Andrej Kasussjonak. Im Dezember siegte er im Finale des Grand-Slam-Turniers in Tokio gegen seinen Landsmann Daiki Nishiyama. Anfang 2010 gewann er das Turnier in Paris vor dem Usbeken Dilshod Choriev. Im April 2010 gewann Ono auch bei den japanischen Meisterschaften vor Daiki Nishiyama. Im Juli bezwang Ono Nishiyama im Finale des Grand-Slam-Turniers von Moskau. Bei den Weltmeisterschaften in Tokio unterlag Ono im Achtelfinale dem Griechen Ilias Iliadis. Im November 2010 fanden in Guangzhou die Asienspiele 2010 statt, dort siegte Ono im Finale gegen Dilshod Choriev. Im Juni 2011 gewann Ono in Rio de Janeiro mit einem Finalsieg über den Kubaner Asley González sein sechstes Grand-Slam-Turnier. Bei den Weltmeisterschaften in Paris bezwang er im Viertelfinale den Ukrainer Walentyn Hrekow. Nach seiner Halbfinalniederlage gegen Daiki Nishiyama siegte Ono im Kampf um eine Bronzemedaille gegen Lee Kyu-won.