Её карьера началась в 2002 году, когда Момоко успешно прошла прослушивание для проекта Hello! Project Kids в составе Hello! Project. С тех пор она входила в состав трёх групп, состоящих из участников Hello! Project Kids: ZYX, Berryz Kobo и Buono!.
В 2002 году в возрасте 10 лет Момоко Цугунага приняла участие в масштабном прослушивании для Hello! Project Kids, собравшем 27958 кандидаток. Момоко оказалась в числе 15 победителей.
В том же году она сыграла в фильме «Koinu Dan no Monogatari», в котором также были задействованы многие девушки из Hello! Project Kids и Morning Musume.
Летом 2003 года из девочек-участниц Hello! Project Kids была образована первая группа, названная ZYX (Зикс). Из кидсов её состав вошли Эрика Умэда, Саки Симидзу, Майми Ядзима, Момоко и Мэгуми Мураками, а лидером стала опытная Мари Ягути из Morning Musume. В том же году группа выпустила два сингла: «Iku ZYX! FLY HIGH» и «Shiroi TOKYO».
14 анваря 2004 года была анонсирована новая группа Berryz Kobo, в которую Момоко Цугунага вошла вместе с семью другими участницами Hello! Project Kids, а в начале марта уже вышел их первый сингл, «Anata Nashi de wa Ikite Yukenai», и состоялось их первое концертное выступление.
В том же году Момоко входила в состав официальной футзальной команды Hello! Project «Little Gatas», которая состояла из участниц групп Berryz Kobo и °C-ute.
В 2007 году Момоко Цугунага, её подруга по группе Berryz Kobo Мияби Нацуяки и Айри Судзуки из °C-ute составили новую группу Buono!. О создании группы было объявлено 21 июля. Первый сингл группы вышел 31 октября.
Выпущенный 9 сентября 2009 года второй сольный DVD Цугунаги попал на 20-е место недельного списка Орикона, что и по сей день является её лучшим результатом.
В 2010 году Момоко была официально назначена лидером Buono!, хотя она уже самопровозглашала себя лидером раньше.