Inoue, que tiene un récord de victorias y derrotas de 27-0 (24 nocauts), sube al cuadrilátero por primera vez desde que detuvo al mexicano Luis Nery ante 55.000 aficionados en el Tokyo Dome en mayo.
Su rival es el irlandés Doheny (26-4, 20 KO), que ostentó el título mundial del peso supergallo de la IBF entre 2018 y 2019.
Inoue peleará ante un público más reducido en la capital japonesa, pero su actitud sigue siendo la misma con sus cuatro cinturones de título en juego.
"La presión no cambia, no importa que la última pelea fuera en el Tokyo Dome", dijo a los periodistas después de hacer el peaje para la pelea el lunes.
"Lo más importante es lo que disfruto peleando. No importa dónde tenga lugar el combate, cuando subo al ring tengo expectativas de mí mismo".
"Lo estoy deseando", añadió.
Inoue, de 31 años, dio otra muestra de su feroz potencia contra Nery en su primera defensa del título desde que se proclamó campeón mundial indiscutible del peso supergallo el pasado mes de diciembre.
Sin embargo, tuvo que reponerse de ser derribado por primera vez en su carrera por el mexicano en el primer asalto.
Inoue se levantó y derribó a su rival en el siguiente asalto, antes de enviarlo de nuevo a la lona en el quinto y rematarlo con un gancho de derecha en el sexto.
Inoue es sólo el segundo hombre que se convierte en campeón mundial indiscutible en dos pesos diferentes desde que comenzó la era de los cuatro cinturones en 2004. El estadounidense Terence Crawford fue el primero.
Inoue será el gran favorito contra Doheny, de 37 años, que venció al filipino Bryl Bayagos en su último combate en el Tokyo Dome.
El nipón dijo que esperaba que Doheny entrara en la pelea con un peso significativamente mayor que su marca de pesaje de 55,1 kg (121,5 libras).
"Pero en el boxeo no se trata sólo de quién es físicamente más grande", dijo Inoue. "Mañana quiero demostrar mis habilidades boxísticas", sentenció.