Sebelum pensiun di usia 32 tahun, Owi memulai karier bulutangkis profesional ketikan bergabung dengan PB Djarum pada 2005. Puncak karier Owi diraih sejak berpasangan dengan Liliyana Natsir pada 2010.
Raihan terbaik Owi dan Butet, sapaan akrab Liliyana, adalah medali emas Olimpiade 2016 Rio. Saat itu, mereka merupakan satu-satunya atlet Indonesia yang mampu membawa pulang kepingan emas.
Selain itu, Owi/Butet pernah meraih dua medali emas di ajang Kejuaraan Dunia Bulutangkas masing-masing di tahun 2013 dan 2017. Mereka juga jadi yang terbaik di Kejuaraan Dunia Asia 2015.
Pasangan ganda campuran legendaris Indonesia itu tercatat pernang menyabet 16 gelar juara BWF Super Series. Pada 2012, mereka mengakhiri puasa gelar pebulutangkis Indonesia di ajang All England selama 33 tahun.
Setelahnya, Owi/Butet menyempurnakan tiga gelar juara All England di dua tahun berikutnya. Keduanya juga tercatat pernah naik podium tertinggi di 10 ajang BWF Grand Prix.