早年經歷
伊藤美誠運動生涯
伊藤美誠2010年12月，伊藤美誠參加全日本桌球賽，在女子單打首輪比賽中勝出，打破了由福原愛保持的最年輕女單獲勝紀錄。
2011年，時年才10歲的伊藤美誠在全日本桌球賽首輪比賽中勝出，打破了福原愛保持了11年之久的11歲女單最年輕獲勝紀錄。據了解，伊藤美誠當時只有10歲零2個月，參賽時，她的背包里還帶著玩具和零食，她也就此成為了新的紀錄保持者。
2011年台北公開賽，伊藤美誠以10歲年紀奪下15歲組與18歲組單打雙料冠軍，轟動全場。
2012年2月份舉行的第51屆大阪國際邀請桌球錦標賽(青少年的重點是決賽上國中3年級的前田美優敗給了亞軍。
伊藤美誠
伊藤美誠
伊藤美誠2012年，11歲的伊藤美誠出現在中華台北的青少年公開賽上，結果，伊藤美誠成功衛冕了U-15與U-18兩級別賽事冠軍，成為台灣記者報導的對象。
2014年3月30日，在國際乒聯職業巡迴賽德國公開賽女子雙打總決賽中，伊藤美誠與平野美宇組合以3比0戰勝波蘭組合格淄博斯卡與帕蒂卡，獲得女子雙打冠軍，創造巡迴賽歷史上最年輕冠軍組合的紀錄，兩人年齡加在一起只有27歲145天。
2015年3月23日，在國際乒聯職業巡迴賽德國公開賽女子單打決賽中，伊藤美誠以4比2擊敗德國的索利亞，獲得女子單打冠軍；5月1日，伊藤美誠參加第53屆世界桌球錦標賽，在女子單打四分之一決賽中，伊藤美誠2比4敗給中國選手李曉霞，止步八強；12月10日，在國際桌球聯合會的年度表彰中，伊藤美誠獲得“最佳突破獎”。
2016年3月27日，在國際乒聯世界巡迴賽卡達公開賽女子雙打半決賽中，伊藤美誠與福原愛以3比0戰勝波蘭選手卡塔日娜與納塔利婭，晉級決賽；在同日進行的女子雙打決賽中，伊藤美誠與福原愛2比3敗給中國選手丁寧與劉詩雯，獲得女子雙打亞軍；4月29日，在桌球亞洲杯女子單打四分之一決賽中，伊藤美誠1比4敗給劉詩雯，止步八強；6月17日，在日本桌球公開賽女子單打第二輪的比賽中，伊藤美誠1比4敗給丁寧被淘汰；8月16日，伊藤美誠參加里約熱內盧奧運會，在桌球女子團體賽中，日本隊以3比1戰勝新加坡隊，獲得銅牌。
2017年4月，第23屆亞洲桌球錦標賽混雙決賽，森園政崇/伊藤美誠以1：3負於中國選手周雨/陳幸同，獲得亞軍。
2017年12月17日，2017年國際乒聯總決賽，早田希娜/伊藤美誠獲得女雙亞軍。[13]
2018年3月25日，國際乒聯巡迴賽第二站白金賽——德國公開賽，早田希娜/伊藤美誠以3：1戰勝田志希/梁夏銀，登頂女雙冠軍。6月10日，2018年日本桌球公開賽女子單打決賽，中國選手王曼昱以2-4負於日本選手伊藤美誠，伊藤美誠奪得女子單打冠軍。
2018年6月10日，伊藤美誠獲得2018年國際乒聯日本公開賽女單冠軍，成為第二位在日乒賽上女單奪冠的本土球員。
2018年7月29日，伊藤美誠/早田希娜獲得2018年國際乒聯澳大利亞公開賽女雙冠軍。
2018年8月19日，石川佳純/伊藤美誠獲得2018年國際乒聯保加利亞公開賽女雙冠軍。
生涯數據
| 時間 | 賽事名稱 | 項目 | 最終比分 | 對戰選手 |
| 2014年3月30日 | 國際乒聯職業巡迴賽德國公開賽 | 女雙決賽 | 3:0勝 | 日本vs波蘭 |
| 2015年3月23日 | 國際乒聯職業巡迴賽德國公開賽 | 女單決賽 | 4:2勝 | 伊藤美誠vs索利亞 |
| 2015年5月1日 | 第53屆世界桌球錦標賽 | 女單第四輪 | 4:1勝 | 伊藤美誠vs比連科 |
| 2015年5月1日 | 第53屆世界桌球錦標賽 | 女單1/4決賽 | 2:4敗 | 伊藤美誠vs李曉霞 |
| 2016年3月27日 | 國際乒聯世界巡迴賽卡達公開賽 | 女雙半決賽 | 3:0勝 | 日本vs波蘭 |
| 2016年3月27日 | 國際乒聯世界巡迴賽卡達公開賽 | 女雙決賽 | 2:3敗 | 日本vs中國 |
| 2016年4月29日 | 桌球亞洲杯 | 女單1/4決賽 | 1:4敗 | 伊藤美誠vs劉詩雯 |
| 2016年6月17日 | 日本桌球公開賽 | 女單第二輪 | 1:4敗 | 伊藤美誠vs丁寧 |
| 2016年8月16日 | 里約熱內盧奧運會 | 女子團體賽 | 3:1勝 | 日本vs新加坡 |
獲獎記錄
| 體育類 |
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世界排名
伊藤美誠2016年4月3日，國際乒聯官網更新了最新一期的世界排名，伊藤美誠排女單第10位。
2016年6月3日，國際乒聯官網更新了最新一期世界排名，伊藤美誠排女單第10位。
2016年7月4日，國際乒聯公布2016年7月的世界排名，伊藤美誠排女單第9位。
2016年8月2日，2016年裡約奧運會桌球比賽團體種子名單出爐，伊藤美誠為日本女團3號種子。
2016年9月6日，國際乒聯公布了奧運會結束後的世界排名，伊藤美誠排女單第10位。
2016年9月30日，國際乒聯公布了2016年10月的世界排名，伊藤美誠排女單第11位。
人物評價
伊藤美誠打出的球質量非常高，有一定的搏殺性。少年老成的她，在比賽時較為冷靜，經常能打出一些意想不到的好球。（孔令輝評）伊藤美誠的桌球天賦很高，打球偏理性，不是那種靠感覺打球的傳統女球員，而是擅用數據進行科學分析的睿智型球員。她使用反手生膠，打法兇狠，而且是典型的男性化風格，已經具備了贏中國隊的實力，欠缺的只是經驗和大賽里去贏球的那種心理體驗。（搜狐體育評）
