Zaowocowało to w marcu 2009 ogłoszeniem przez władze UFC, że Machida zmierzy się z ówczesnym mistrzem wagi półciężkiej, Rashadem Evansem w walce o pasRashad Evans to defend title against Lyoto Machida at UFC 98 – SI.com – Mixed Martial Arts.. Doszło do niej 23 maja podczas gali UFC 98. Machida wygrał przez nokaut w drugiej rundzie (lewy sierpowy)..
25 października 2009 roku stoczył walkę w obronie tytułu z Maurício Ruą. Wygrał ją przez wysoce kontrowersyjną jednogłośną decyzję sędziów. Pod wpływem krytyki mediów i kibiców władze UFC postanowiły jak najszybciej zorganizować walkę rewanżowąUFC 104 Analysis: The Main Card.. Odbyła się ona 8 maja 2010 roku (UFC 113). Rua znokautował Machidę w pierwszej rundzie, odbierając mu pas.
Kolejnym przeciwnikiem Machidy został były mistrz UFC w wadze półciężkiej, Quinton Jackson. Walka odbyła się na gali UFC 123. W trakcie rundy pierwszej Machida trafił rywala kilka razy niskimi kopnięciami i uderzeniami z kontry, podczas gdy Amerykanin klinczował i starał się zadawać ciosy w korpus. Druga runda była wyrównana, choć to Jackson był aktywniejszy i zaliczył jedno obalenie. W rundzie trzeciej Machida zadał mocny cios lewą, który na moment zamroczył przeciwnika, a następnie wyprowadził serię uderzeń pięściami i kopnięć, a także obalił i dosiadł Jacksona.