Anfang 2012 gewann sie beim Grand Slam in Paris mit einem Finalsieg über die Russin Jelena Iwaschtschenko. Bei den japanischen Meisterschaften 2012 belegte sie den dritten Platz hinter Mika Sugimoto und Kanae Yamabe. Bei den Olympischen Spielen 2012 trat Mika Sugimoto an und gewann Silber hinter Idalys Ortíz. Megumi Tachimoto gewann Ende 2012 das Finale beim Grand Slam in Tokio gegen die Olympiasiegerin Ortíz. Anfang 2013 bezwang sie Ortíz auch im Finale des Grand Slams von Paris. Bei den Weltmeisterschaften 2013 in Rio de Janeiro bezwang Tachimoto im Viertelfinale die Südkoreanerin Lee Jung-eun und unterlag im Halbfinale Idalys Ortíz. Im Kampf um Bronze besiegte sie die Bosnierin Larisa Cerić. Ende 2013 gewann Megumi Tachimoto den Grand Slam von Tokio, wobei sie im Halbfinale ihre Landsfrau Sarah Asahina und im Finale Kanae Yamabe schlug. Bei den Weltmeisterschaften 2014 in Tscheljabinsk besiegte sie im Viertelfinale die Tunesierin Nihel Cheikh Rouhou, im Halbfinale unterlag sie der Brasilianerin Maria Suelen Altheman. Im Kampf um Bronze bezwang Tachimoto die Deutsche Jasmin Külbs. 2015 gewann Tachimoto bei den japanischen Meisterschaften sowohl den Titel im Schwergewicht als auch den in der offenen Klasse. Bei den Weltmeisterschaften 2015 in Astana bezwang sie im Viertelfinale Idalys Ortíz und im Halbfinale die Russin Xenija Tschibissowa. Im Finale unterlag sie der Chinesin Yu Song. Anfang 2016 gewann sie noch einmal den Grand Slam von Paris. Bei den Olympischen Spielen startete Kanae Yamabe, die Tachimoto im Finale der japanischen Meisterschaften in der offenen Klasse besiegt hatte.