2010 siegte Aiko Satō bei den Ostasienmeisterschaften. 2011 erreichte sie beim Grand-Slam-Turnier in Paris das Finale und unterlag der Französin Automne Pavia. Zwei Monate später siegte sie bei den Asienmeisterschaften in Abu Dhabi. Im Mai 2011 siegte sie beim Grand-Slam-Turnier in Moskau. Bei den Weltmeisterschaften in Paris bezwang sie im Viertelfinale die Rumänin Corina Stefan und im Halbfinale ihre Landsmännin Kaori Matsumoto; den Weltmeistertitel erkämpfte sie gegen die Brasilianerin Rafaela Silva. Ende 2011 unterlag sie Kaori Matsumoto im Finale des Grand-Slam-Turniers in Tokio. Anfang 2012 verlor sie im Finale des Grand Slams in Paris gegen die Portugiesin Telma Monteiro. Es war Aiko Satōs letztes großes Turnier.