Erste internationale Erfahrungen sammelte Momoko Takahashi im Jahr 2006, als sie bei den Asienspielen in Doha im 100-Meter-Lauf in 11,85 s den sechsten Platz belegte und mit der japanischen 4-mal-100-Meter-Staffel in 39,21 s die Silbermedaille hinter dem Team aus China gewann. Im Jahr darauf gewann sie bei den Asienmeisterschaften in Amman in 45,06 s mit der Staffel ebenfalls die Silbermedaille hinter dem Team aus Thailand und erreichte bei der Sommer-Universiade in Bangkok das Viertelfinale über 100 Meter und schied dort mit 11,98 s aus, während sie im 200-Meter-Lauf mit 24,53 s im Halbfinale ausschied. Anschließend scheiterte sie bei den Weltmeisterschaften in Osaka über 100 Meter mit 11,98 s in der ersten Runde und wurde mit der Staffel im Vorlauf disqualifiziert. 2009 gewann sie dann bei den Studentenweltspielen in Belgrad in 11,52 s die Silbermedaille über 100 Meter hinter der Litauerin Lina Grinčikaitė-Samuolė. Anschließend schied sie bei den Weltmeisterschaften in Berlin mit 11,75 s und 23,61 s über 100 und 200 Meter jeweils in der Vorrunde aus und verpasste auch mit der Staffel mit 44,24 s den Finaleinzug. Im November siegte sie dann bei den Asienmeisterschaften in Guangzhou in 23,53 s über 200 Meter sowie in 43,93 s auch mit der japanischen Mannschaft. Im Jahr darauf wurde sie beim Continentalcup in Split in 24,27 s Achte über 200 Meter und erreichte mit der Staffel in 44,54 s Rang vier. Daraufhin nahm sie erneut an den Asienspielen in Guangzhou teil und belegte dort in 11,50 s den vierten Platz über 100 Meter und erreichte im 200-Meter-Lauf in 23,97 s Rang sechs. Zudem gewann sie mit der Staffel in 44,41 s die Bronzemedaille hinter den Teams aus Thailand und China. 2011 verteidigte sie bei den Asienmeisterschaften in Kōbe mit 44,05 s ihren Titel mit der Staffel, schied aber über 100 Meter mit 11,85 s im Vorlauf aus. Anschließend startete sie mit der Staffel bei den Weltmeisterschaften in Daegu, bei denen sie aber ein weiteres Mal mit 43,83 s den Finaleinzug verpasste.
In den Jahren 2007 und 2009 wurde Takahashi japanische Meisterin im 100-Meter-Lauf sowie 2010 über 200 Meter.
Japan
JPN Yamato, Fukuda, Ikoma, Morita
THA Patthaarath, Phenglaor, Pinji, Popirom
CHN Tian, Zhang, Pan, Shao
IND Usha, Mistry, Shyla, Dey
LKA Samandeepika, Herath, de Soyza, Dharsha
KAZ Kaschafutdinowa, Sjabkina, Ischangulyjewa, Safronowa
