Наоя Огава родился в Токио, вырос в районе Сугинами.
Активно заниматься дзюдо начал уже в старших классах школы, продолжал тренироваться во время обучения в колледже и после поступления в 1986 году в Университет Мэйдзи.
Первого серьёзного успеха на взрослом международном уровне добился в 1987 году, когда попал в основной состав японской национальной сборной и побывал на чемпионате мира в немецком Эссене, откуда привёз награду золотого достоинства, выигранную в абсолютной весовой категории. Год спустя в той же категории выиграл чемпионат Азии в Дамаске, а ещё через год на мировом первенстве в югославском Белграде одержал победу сразу в двух категориях, абсолютной и тяжёлой.
В 1990 году представлял страну на Азиатских играх в Пекине, где получил в тяжёлом весе бронзу. На чемпионате мира 1991 года в Барселоне Огава вновь выступал в обеих весовых категориях, на этот раз в тяжёлом весе он взял бронзу, а в абсолюте золото, став таким образом четырёхкратным чемпионом мира.
Благодаря череде удачных выступлений удостоился права защищать честь страны на летних Олимпийских играх 1992 года в Барселоне — дошёл в категории свыше 95 кг до финала, но в решающем поединке потерпел поражение от грузина Давида Хахалейшвили. Став серебряным олимпийским призёром, Огава остался в основном составе дзюдоистской команды Японии и продолжил принимать участие в крупнейших международных турнирах.
Так, в 1993 году он выступил на мировом первенстве в канадском Гамильтоне, где в абсолютной весовой категории удостоился бронзы. В сезоне 1995 года боролся на домашнем чемпионате мира в Тибе и стал бронзовым призёром в тяжёлом весе. Будучи одним из лидеров японской национальной сборной, благополучно прошёл квалификацию на Олимпийские игры 1996 года в Атланте — после трёх побед проиграл иппоном титулованному французу Давиду Дуйе, а затем в поединке за третье место уступил немцу Франку Мёллеру.
В общей сложности является семикратным призёром Всеяпонского чемпионата по дзюдо, уступая по этому показателю только Ясухиро Ямасите. Обладает семью медалями чемпионатов мира — такое же количество медалей есть только у бельгийца Роберта ван де Валле. Вскоре после Олимпиады Огава был подписан известным промоутером Антонио Иноки и начал тренироваться совместно с реслером Сатору Саямой.
Тогда же в 1997 году дебютировал в профессиональном реслинге в рамках организации New Japan Pro Wrestling, проведя поединок с опытным Синъей Хасимото — противостояние между ними в итоге растянулось на несколько лет.
В марте 1999 года Огава завоевал титул чемпиона Национального альянса реслинга (NWA), взяв верх над знаменитым американцем Дэном Северном. При первой же защите в октябре он проиграл чемпионский пояс британцу Гэри Стилу, но вскоре уже через месяц вернул его себе в ещё одном победном поединке.
В июле 2000 года его лишили титула NWA, сделав его вакантным. В период 2001—2004 Огава выступал в промоушене Pro Wrestling ZERO-ONE, где вместе с Синъей Хасимото дважды становился командным чемпионом и один раз завоевал титул чемпиона Соединённых Штатов. Позже проводил поединки в организации Hustle, а в 2007 году подписал контракт с новообразованной компанией Inoki Genome Federation Антонио Иноки. Первый профессиональный бой в смешанных единоборствах Наоя Огава провёл уже в 1997 году, вскоре после завершения Олимпийских игр и выхода из состава дзюдоистской сборной.
В 1999 году присоединился к набиравшей силу организации Pride Fighting Championships, на различных её турнирах победил таких известных бойцов как Гари Гудридж, Масааки Сатакэ, Штефан Леко, Паулу Сезар Силва.
Также провёл два боя в промоушене UFO, победив в том числе серебряного олимпийского призёра по греко-римской борьбе Мэтта Гаффари.
К середине 2004 года Огава имел в послужном списке семь побед без единого поражения и в полуфинале гран-при встретился с чемпионом Pride в тяжёлой весовой категории россиянином Фёдором Емельяненко. Уже на первой минуте первого раунда Емельяненко перевёл бой в партер и сделал рычаг локтя, в результате чего японец потерпел первое поражение в ММА.
В 2005 году в рамках Pride Огава провёл бой с бывшим дзюдоистом Хидэхико Ёсидой, своим многолетним конкурентом по национальной сборной.
К их противостоянию было приковано внимание всей японской общественности, бойцы получили в качестве гонорара по 2 млн американских долларов, что стало беспрецедентным случаем в истории смешанных единоборств. На седьмой минуте первого раунда Ёсида успешно выполнил рычаг локтя и выиграл. Огава в результате этого поражения принял решение завершить карьеру профессионального бойца ММА.
