18 maja 2019 w Glasgow w półfinale turnieju WBSS znokautował w drugiej rundzie Portorykańczyka Emmanuela Rodrigueza (19-1, 12 KO), odbierając mu pas IBF. Dzięki temu awansował przy okazji do finału turnieju WBSS.
7 listopada 2019 w Saitamie w finale turnieju World Boxing Super Series, będącym też unifikacją pasów IBF i WBA wagi koguciej, pokonał na punkty Nonito Donaire’a (40-6, 26 KO). Sędziowie punktowali na jego korzyść 116:111, 117:109 i 114:113.
7 czerwca 2022 w Super Arena w Saitamie pokonał przez TKO w 2. rundzie w rewanżowym pojedynku Nonito Donaire’a (42-7, 28 KO). Obronił tym samym tytuły mistrza świata federacji IBF i WBA w wadze koguciej.
13 grudnia 2022 w Ariake Arena, Koto-Ku pokonał przez KO w 11. rundzie Paula Butlera (34-2). Tym samym zunifikował pasy federacji IBF, WBA, WBC i WBO w wadze koguciej. Do momentu przerwania walki karty punktowe przedstawiały się następująco 100-90, 100-90, 100-90 dla Inoue.
Tytuły mistrza świata WBC i WBO w wadze super koguciej 25 lipca 2023 roku w Ariake Arena w Tokio pokonał przez TKO w 8. rundzie niepokonanego wcześniej Stephena Fultona (21-1, 8. KO). Dzięki temu wywalczył pasy mistrzowskie WBC i WBO w wadze super koguciej.