2009年には、ウエスタン・リーグ公式戦88試合に出場すると、リーグの最終規定打席に到達。リーグ3位の16盗塁を記録したが、打率は最終規定打席到達者（15選手）で最も低い.241で、一軍への昇格にも至らなかった。2010年には、7月8日の対東京ヤクルトスワローズ戦（阪神甲子園球場）8回表から、二塁手として一軍公式戦に初めて出場した翌9日の対横浜ベイスターズ戦（甲子園）では、8回裏に代走で二塁への盗塁を試みたところ、相手捕手橋本将の送球が自身の身体を直撃。送球が外野に転がる間に一気に本塁へ生還したため、公式戦初盗塁と初得点を同時に記録した。同年8月25日の対広島東洋カープ戦（京セラドーム大阪）では、梅津智弘からの適時打で公式戦初安打・初打点も記録。9月5日に地元のMAZDA Zoom-Zoom スタジアム広島で催された同カードでは、「8番・二塁手」として公式戦では初めてのスタメンに起用されると、初めて猛打賞を記録した。同年レギュラーシーズン全体では、公式戦28試合の出場ながら、打率.333、2打点、2盗塁、11得点という好成績を残した。2011年には、7月1日の対横浜戦（倉敷マスカットスタジアム）で大原慎司から一軍公式戦初本塁打、同月27日の対中日ドラゴンズ戦（甲子園）でチェン・ウェイン（いずれも左腕投手）から満塁本塁打を放つなど、このシーズンは3本塁打を記録した。2012年は、オープン戦の守備中に左肘内側の副靱帯を痛めた影響で、7月1日から公式戦に合流。62試合の出場で1本塁打にとどまったものの、二塁打数が前年の7本から13本、盗塁数が8個から13個に増えた。さらに、公式戦で初めての三塁打も放っている。2013年には、オープン戦期間中のワールド・ベースボール・クラシック（WBC）開催を目前に控えた2月26日に、阪神とWBC日本代表との強化試合（京セラドーム大阪）で阪神の「1番・遊撃手」としてスタメン出場を果たした。しかし、6回表の守備で日本代表の打者・坂本勇人の飛球を追って後退した際に、左翼手の伊藤隼太と交錯。転倒したまま起き上がれなくなったため、グラウンド上から担架で運び出された。さらに、その後の診断で、右目周辺の裂傷と左足首前距腓靱帯の損傷が判明。6月5日に二軍の全体練習へ合流したが、その後に左足首の痛みが再発したため、同月24日に左足関節内のクリーニング手術を受けた。同年8月29日の対読売ジャイアンツ（巨人）戦（東京ドーム）では、スタメンで一軍に復帰するとともに、プロ入り後初めて三塁手の守備に就いた。結局、公式戦には25試合の出場にとどまった。2014年には、阪神選手会の第15代会長に就任するとともに、プロ入り後初めて公式戦の開幕を一軍で迎えた。二塁手の西岡剛が、同年3月30日に巨人との開幕カード第2戦（東京ドーム）の守備中に重傷を負ってからは、西岡に代わる「1番・二塁手」としてスタメンに定着。4月10日の対横浜DeNAベイスターズ戦（甲子園）では、9回裏の第5打席で、ホルヘ・ソーサからプロ入り後初のサヨナラ安打を記録した。5月3日の対ヤクルト戦（明治神宮野球場）の守備中に、雄平の打球を右手に受けて親指末節骨を骨折したが、セ・パ交流戦から戦線に復帰。レギュラーシーズン全体では、公式戦で自己最多の131試合に出場した。初めて規定打席に到達するとともに、打率.276、 出塁率 .368、7本塁打、38打点、20盗塁という自己最高の成績を残したが、守備面ではセントラル・リーグの二塁手では最も多い17失策を記録した。シーズン終了後の11月11日に甲子園球場で開かれた「日本プロ野球80周年記念試合」では、阪神・巨人連合チームの「2番・二塁手」としてスタメンに起用されると、フル出場で4打数2安打2打点という成績を残した。2015年は、29歳の誕生日と重なった7月4日の対DeNA戦（横浜）で、「1番・二塁手」としてスタメンに起用。1回表の第1打席に、山口俊から初球先頭打者本塁打を記録した。しかし、同年8月4日の対広島戦（マツダスタジアム）で、守備中にダイビングキャッチを試みた際に腰と股関節を強打。出場選手登録の抹消（同月6日）を経て、精密検査を受けた結果、左上前腸骨棘の亀裂骨折と診断された。同月26日に一軍復帰を果たしたが、9月12日に左太もも裏の肉離れで再び登録を抹消。そのままシーズンを終えた。レギュラーシーズン全体では、公式戦108試合に出場。失策数は12で前年より減少したものの、前半戦に打率が低迷したこともあって、打撃・走塁面の成績は総じて前年を下回った。2016年には、任期満了によって前年で退任する予定だった選手会長を引き続き務める一方で、春季キャンプから西岡や大和と正二塁手争いを展開。しかし、公式戦の開幕後は西岡のスタメン起用が続いた。結局、上本は開幕から代打で2試合に起用された後に、4月3日から5月7日まで二軍での調整を余儀なくされた。故障以外の理由で一軍を離れたのは、2010年9月30日以来6年振りであった。さらに、6月1日の対東北楽天ゴールデンイーグルス戦（楽天Koboスタジアム宮城）の打撃練習中に腰痛を発症。後に前屈できない状態へ陥ったことから、翌2日から1ヶ月にわたって出場選手登録を抹消された。結局、公式戦では2本塁打、打率.257を記録したものの、出場試合数は前年の108試合から45試合に半減。3年連続のセ・リーグ最終規定打席到達を逃したほか、盗塁数も3にとどまった。2017年には、入団以来着用してきた背番号4を00に変更。レギュラーシーズンの前半戦には、3割前後の打率を記録するほど好調な打撃を背景に、正二塁手の座を奪い返した。8月1日の対広島戦（マツダ）では、7回表の第4打席で左中間に飛球を放ったところ、打球と左翼手の松山竜平が外野のフェンスに激突。上本は、広島の外野陣がフェンスで跳ねた打球の処理へ手間取る隙にダイヤモンドを一周できたことから、シーズン6号本塁打をプロ入り後初めてのランニング本塁打で記録した。阪神の選手による公式戦でのランニング本塁打は、1998年7月4日に広島市民球場で催された同カードで坪井智哉が記録して以来19年振りである。しかし、1点ビハインドで迎えた9回表一死一塁での第5打席で今村猛から空振り三振を喫した際に、上体が回転したあげく広島の捕手・會澤翼と正面から向かい合う形となり、さらに一塁走者の西岡剛が二塁にスタートを切っていたことから、上本は「會澤から二塁への送球を妨げた」として、球審の杉永政信から守備妨害によるアウトを宣告されるという異例の展開で試合終了に至った。9月には月間打率が.435にまで達するほど好調で、セ・リーグのレギュラーシーズン最終規定打席にも2年振りに到達。スタメンを外れていた5日の対広島戦（マツダ）6回表には、公式戦自己最多のシーズン8号本塁打を代打で記録した。9月30日・10月1日に東京ドームで催された巨人との2連戦では、「2番・二塁手」としてスタメンに起用された第1戦で、1回表の第1打席に巨人先発・畠世周の投球を左側頭部に受けて退場。しかし、翌日の第2戦にもスタメンで出場すると、5回表1死無走者で迎えた第3打席で救援登板の畠からシーズン9号本塁打を放った。レギュラーシーズン全体では、公式戦125試合に出場。打率3割と2桁本塁打にはわずかに及ばなかったものの、出塁率.366や長打率.403という好成績を残した。その一方で、シーズン終了後の11月9日には、右足関節のクリーニング手術を受けた。2018年には、前述したクリーニング手術の影響で、春季キャンプ中に二軍で調整。2016年の途中まで二遊間を組んでいた鳥谷がキャンプ中に三塁手から二塁手へ転向したが、上本自身もオープン戦の途中から、二塁手として一軍の実戦へ復帰した。レギュラーシーズンでは、開幕当初こそ鳥谷・西岡と併用されたものの、4月下旬から「1番・二塁手」としてスタメンへ定着。5月には、1日の対DeNA戦から4日の対中日戦（いずれも甲子園）まで、3試合連続猛打賞を記録した。阪神の選手では2014年のマット・マートン以来の記録で、3試合とも3本の安打を放っていたため、この間にシーズンの通算打率が.422にまで達した。しかし、5日の対中日戦（甲子園）1回裏に、二塁への盗塁で左膝を負傷したため途中交代。同日付で出場選手登録を抹消されると、後の診察で左膝の前十字靭帯を損傷していることが判明した。6月に靭帯の再建手術を受けたため、残りシーズンでの実戦復帰には至らず、一軍公式戦では打率.422を記録しながら20試合の出場にとどまった。なお、シーズン中に国内FA権の取得要件を満たしたが、シーズン終了後には権利を行使せずチームへ残留する意向を表明している。