Der 1,81 m große Takashi Ono kämpfte bis 2008 im Halbmittelgewicht, der Gewichtsklasse bis 81 Kilogramm. 1998 war er Dritter der Juniorenweltmeisterschaften. 2000 belegte er den zweiten Platz bei den Weltmeisterschaften der Studierenden. 2001 gewann Ono eine Bronzemedaille bei den Asienmeisterschaften in Ulaanbaatar, zwei Jahre später konnte er diesen Erfolg in Jeju wiederholen. 2005 siegte Ono erstmals bei den japanischen Meisterschaften. Einen Monat später gewann er den Titel bei den Asienmeisterschaften in Taschkent mit einem Finalsieg über den Südkoreaner Kim Soo-kyung. Bei den Weltmeisterschaften in Kairo unterlag er in seinem zweiten Kampf dem Ukrainer Roman Hontjuk. Mit drei Siegen in der Hoffnungsrunde erreichte er den Kampf um Bronze, den er gegen den Franzosen Anthony Rodriguez gewann. 2006 erkämpfte Ono eine Bronzemedaille bei den Asienspielen in Doha. 2007 folgte eine Bronzemedaille bei den Asienmeisterschaften in Kuwait. 2008 siegte Ono bei den japanischen Meisterschaften und gewann eine Bronzemedaille bei den Asienmeisterschaften in Doha. Bei den Olympischen Spielen in Peking schied er in seinem ersten Kampf gegen den Brasilianer Tiago Camilo aus.