Die 1,72 m große Kanae Yamabe belegte bei der Universiade 2009 in Belgrad den zweiten Platz in der offenen Klasse hinter der Chinesin Zhang Jie. Drei Monate später gewann sie eine Bronzemedaille im Schwergewicht bei den U20-Weltmeisterschaften. 2011 siegte sie mit der japanischen Mannschaft im Teamwettbewerb bei der Universiade. Bei den Ostasienspielen 2013 gewann sie die Silbermedaille im Schwergewicht hinter der Chinesin Qin Qian. 2014 siegte Yamabe beim Grand-Slam-Turnier in Paris. Bei den Weltmeisterschaften in Tscheljabinsk belegte sie den siebten Platz, mit der japanischen Mannschaft gewann sie die Bronzemedaille. Im Jahr darauf unterlag sie bei den Weltmeisterschaften in Astana im Viertelfinale der Chinesin Yu Song, mit Siegen über die Mexikanerin Vanessa Zambotti und die Russin Xenija Tschibissowa in der Hoffnungsrunde sicherte sich die Japanerin eine Bronzemedaille. Das Japanische Frauen-Team gewann in Astana den Titel im Mannschaftswettbewerb.