Erste internationale Erfahrungen sammelte Naoto Tobe bei den Juniorenweltmeisterschaften 2008 im polnischen Bydgoszcz, bei denen er mit 2,08 m im Finale Rang zehn belegte. Im Jahr darauf wurde er bei den Ostasienspielen in Hongkong mit übersprungenen 2,14 m Vierter. 2010 gewann er bei den Juniorenweltmeisterschaften in Moncton mit 2,21 m die Bronzemedaille. 2011 wurde er bei den Asienmeisterschaften in Kōbe mit 2,21 m Fünfter und schied bei der Sommer-Universiade in Shenzhen mit 2,00 m in der Qualifikation aus. Zwei Jahre darauf wurde er bei der Universiade in Kasan mit 2,20 m Neunter. Im Jahr darauf nahm er erstmals an den Asienspielen im südkoreanischen Incheon teil und belegte mit 2,25 m Platz fünf. 2015 qualifizierte er sich für die Weltmeisterschaften in Peking, bei denen er mit 2,26 m in der Qualifikation ausschied. 2018 nahm er erneut an den Asienspielen in Jakarta teil und gewann dort mit 2,24 m die Bronzemedaille hinter dem Chinesen Wang Yu und Woo Sang-hyeok aus Südkorea.