1997年，小野伸二和日本浦和紅寶石隊簽訂了自己的第壹份職業合同，不需要更多的適應，小野伸二立刻成為了日本J聯賽的明星，他入選了當年日本J聯賽的最佳陣容，並且當選為最佳球員。在當年代表日本參加亞洲青年足球錦標賽時，小野伸二被評選為最有價值球員，並且在1999年再次當選。2002年，小野伸二還被評選為當年的亞洲足球先生。
2006年1月13日，未能再於歐洲球壇立足的小野返回J-League，加盟浦和紅鉆，雙方簽約三年。 小野伸二的出色表現也引起了海外俱樂部的註意，許多歐洲大牌俱樂部都向小野伸二伸出了橄欖枝，最終小野伸二在2001年夏天加盟了荷甲巨人費耶諾德隊。小野伸二也在荷甲取得了成功，在範馬爾維克的帶領下，費耶諾德在2002年贏得了歐洲聯盟杯的冠軍，他們在決賽中3-2戰勝了德甲的多特蒙德隊，小野伸二助攻了球隊的第二個進球，並且在全場比賽都有出色的發揮。小野伸二也是繼韓國的車範根之後第二個代表球隊贏得歐洲賽事冠軍的亞洲球員。
他首季效力便協助費耶諾德贏取歐洲聯盟杯，並成為球迷的寵兒。不過，連串傷患令他缺陣了不少賽事。他缺席 了2004/2005的大部分時間，而球隊也準備將他出售。
2006年12月，日本天皇杯足球賽準決賽浦和紅鉆對磐田喜悅，小野在球隊落後的逆境中帶傷出場，馬上扭轉了場上局勢，使得浦和紅鉆最後反敗為勝。半決賽中小野先發出場並得分，浦和紅鉆擊敗鹿島鹿角進入決賽；決賽中浦和紅鉆以1:0擊敗大阪飛腳獲得天皇杯小野作出了巨大貢獻。只要無傷病困擾，小野伸二依然是日本國家隊的主力，他以18歲之齡出席1998年世界杯，也是2002年世界杯的重心成員。他曾代表日本U-16以上的所有組別出賽，也是於雅典舉行的2004年奧林匹克運動會中，日本隊三名超齡成員之壹。2000年2月5日小野伸二入選代表日本，在香港的嘉士伯賀歲杯出戰墨西哥，以0-1敗陣。 2002年，小野伸二助攻鈴木隆行和稻本潤壹，幫助日本在本土闖進了世界杯的第二輪。他同時幫助費耶諾德獲得了歐洲聯盟杯的冠軍，他也成為了繼韓國球星車範根後第二位舉起歐洲主要賽事獎杯的亞洲球員。
正當他與傷病作鬥爭的時候，他落選了2005年在德國舉行的聯合會杯。當他與費耶諾德的合同到期後，盡管有機會加盟中田英壽所在的博爾頓隊，但是他最終選擇回到了浦和紅寶石隊。這位26歲的日本國腳不斷努力希望重新找回他的狀態，在2007年亞洲杯預選賽中，日本隊在第壹場比賽中6比0戰勝印度隊，小野伸二為球隊首開紀錄，同時他的進球也是自濟科執教之後日本隊攻進的第100個國際入球。 冬季轉會期間，高原直泰離開法蘭克福加盟J聯賽球隊浦和紅寶石，壹度使得日本球員在德甲聯賽中斷檔。但是繼沃爾夫斯堡成功引進了日本國腳長谷部誠之後，中場球星小野伸二也來到德國接受波鴻俱樂部的轉會例行體檢，他們倆的到來延續了日本球員在德甲的“香火”。
28歲的小野伸二曾經在2002年當選過亞洲足球先生，而效力於荷甲名門費耶諾德時，他的個人聲譽達到了最高點。2006年1月，小野伸二重返J聯賽加盟冠軍球隊浦和紅寶石，不過上賽季的受傷讓他缺席了大部分比賽，直到去年11月才完全恢復健康。小野伸二來到波鴻接受了試訓，表現出色的他隨後因為左腳踝受傷而返回國內治療，波鴻方面也對他的傷病情況有些顧慮，畢竟小野伸二還動過壹個左腳踝的手術。
不過小野伸二的技術能力和他身上附加的商業效應，最終還是促使波鴻選擇了與其簽約，他在周二完成體檢之後就將正式簽訂工作合同，德甲聯賽重開時，小野伸二將隨隊出戰勁旅不來梅。 在2012年夏天的轉會中，小野伸二從清水心跳轉會加盟澳職球隊西部悉尼流浪者。澳職於10月5日展開新球季，而小野伸二很快將抵達悉尼，並投入球隊操練，以準備球隊首戰對陣中岸海員的比賽。