Der 1,70 m große Shōhei Ōno gewann 2011 die Juniorenweltmeisterschaften. 2012 belegte er bei den Asienmeisterschaften den zweiten Platz hinter dem Südkoreaner Wang Ki-chun. Bei den alljapanischen Meisterschaften 2012 unterlag er gegen Riki Nakaya, der danach auch bei den Olympischen Spielen 2012 antrat und die Silbermedaille gewann. Die Weltmeisterschaften 2013 fanden in Rio de Janeiro statt, Ōno besiegte im Halbfinale den Belgier Dirk Van Tichelt und im Finale den Franzosen Ugo Legrand. Das japanische Team gewann in Rio de Janeiro Bronze in der Mannschaftswertung, 2014 gewann das japanische Team. In Astana bei den Weltmeisterschaften 2015 gewann Ōno im Einzel durch einen Finalsieg über Riki Nakaya seinen zweiten Titel und auch das japanische Herrenteam gewann Gold. Bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro siegte Ōno im Halbfinale gegen Dirk Van Tichelt und im Finale gegen Rustam Orujov aus Aserbaidschan.