Kaori Kawanaka gab 2010 ihr internationales Debüt und gewann ihre erste internationale Medaille bei den Asienmeisterschaften 2011 in Teheran, bei denen sie mit der Mannschaft Asienmeisterin wurde. Darüber hinaus qualifizierte sie sich für die Olympischen Spiele 2012 in London. Bei den Olympischen Wettbewerben erzielte sie zunächst im Einzel in der Platzierungsrunde 646 Punkte. In der Ausscheidungsrunde scheiterte sie dann jedoch sogleich an der Französin Bérengère Schuh mit 2:6. Mit der Mannschaft gelang ihr nach Siegen über Ukraine (207:192) und Mexiko (219:209) dagegen der Halbfinaleinzug, wo sie gemeinsam mit Ren Hayakawa und Miki Kanie gegen Südkorea mit 206 zu 221 unterlag. Im Duell um die Bronzemedaille setzten sie sich anschließend gegen Russland mit 209 zu 207 durch und schlossen den Wettkampf so auf dem dritten Rang ab. 2014 gewann sie in Taipeh ihren ersten und einzigen Grand Prix.