Noguchis gjennombrudd kom under VM 2001 der hun var i finalen på 10 000 meter og endte på 13.-plass. Under VM 2003 valgte hun å løpe maraton, og tok sølvmedaljen bak Catherine Ndereba. Hun deltok også under OL 2004 i Athen, der hun vant gull på tiden 2:26.20.