在东邦高中顺利完成学业之后，山田裕贵怀着对戏剧表演的浓厚兴趣，选择进入渡边娱乐学院进行系统性的专业学习，并最终以第六期毕业生的身份结束了学院的课程。二零一零年九月十九日，他报名参加了当时举办的“D☆DATE新成员公开甄选赛”，凭借其表现一路晋级至最终的选拔环节，然而遗憾的是，他并未能成功获选成为D☆DATE的正式成员。不过，由于山田裕贵在此前进行的观众及评委投票环节中曾获得第一名的优异票数，主办方因此特别紧急设立了名为“D-BOYS部门”的单独奖项，并将该奖颁发给他以资鼓励。正是基于此次甄选活动中展现的潜力与获得的认可，山田裕贵在不久之后便正式与渡边娱乐事务所签订了艺人合约。紧接着在同年的十二月，他顺利加入了该公司旗下所属的分支艺人团体D2，从而开始了其在演艺界的团体活动与个人发展。
二零一一年，山田裕贵通过出演电视剧《海贼战队豪快者》中的“Joe Gibken/豪快蓝”一角，正式开启了其电视演员的职业生涯。次年六月，他所主演的首部个人电视剧《D×Town》顺利播出，这标志着他演艺事业的一个重要里程碑。紧接着在七月一日，由AKIRA领衔主演的校园题材剧集《麻辣教师GTO》首次与观众见面，山田裕贵在该剧中生动诠释了主人公鬼冢英吉的学生藤吉晃二，进一步展现了其表演潜力。时间来到二零一三年三月二十九日，由古川雄辉和未来穗香共同主演的爱情剧《一吻定情》正式首播，他在剧中扮演了对女主人公琴子怀有真挚情感的池泽金之助，角色形象令人印象深刻。同年七月，他随所属的D2团体推出了个人生涯中的第一本写真集，记录下其工作与生活的不同侧面。七月九日，由广末凉子主演的爱情剧《starman~这个星球上的恋爱》播出，山田裕贵在剧中饰演了女主人公宇野佐和子在超市的同事安藤，以细腻的表演丰富了剧情。到了十月，他随D2团体一同加入更为知名的D-BOYS，成为了该团体的一员，演艺平台得以拓宽。二零一四年五月十日，山田裕贵主演的首部悬疑题材电影《Live》登陆大银幕，这是他向大银幕发展的重要一步。同年六月，他参演了由本乡奏多与秋元才加联袂主演的惊悚影片《奴隶区：我和我的23个奴隶》，尝试了不同的影片类型。八月十六日，由登坂广臣主演的电影《热血之路》上映，他在片中饰演了暴走族团体“Nights”的一名成员，角色颇具挑战性。十一月二十四日，他参演的电视剧《一吻定情2》如期播出。进入二零一五年，三月十四日，另一部他参与演出的电视剧《闪烁的爱情》也与观众见面。同年十月二十一日，由EXILE TRIBE主演的热血动作剧《热血街区》播出，山田裕贵在剧中成功塑造了鬼邪高校的番长村山良树这一充满力量感的角色，为其演艺履历增添了浓墨重彩的一笔。
二零一六年四月九日，由他担纲主演的电影《暗金烂狗2》正式登陆院线，他在片中精彩演绎了安藤忠臣这一角色，一位从黑道背景转行从事非法高利贷的复杂人物。紧接着在四月二十三日，他参与演出的电视剧《热血街区2》也与广大观众见面。同年五月二十八日，一部由二阶堂富美和山崎贤人领衔主演的漫改校园爱情电影《狼少女与黑王子》上映，他在其中扮演了一位对佐田怜香展开热烈追求、性格略显花心的男性角色。六月二十五日，他又出现在由小泉今日子与二阶堂富美共同主演的电影《伤心往事》中，饰演了一位默默单恋女主角、在乐队中显得有些呆萌笨拙的帅气男孩。七月十六日，他参演的另一部电影作品《热血街区电影版》如期上映。到了八月十九日，他迎来了个人演艺生涯的一个重要里程碑——其首次主演的舞台剧《宫本武藏（完全版）》隆重开演。次日，即八月二十日，由竹内凉真与土屋太凤主演的校园题材电影《青空呐喊》上映，他在片中化身为棒球部成员碓井航太。九月二十二日，他参演的电影《暗金丑岛君3》公映。年末的十二月十七日，又一部有他参与的电影《明日的我与昨日的你约会》登上大银幕。 进入二零一七年，一月八日，山田裕贵参演的首部大河剧《女城主直虎》开始播出，这标志着他演艺事业的一个新领域。四月十九日，他与堀井新太、三津谷亮共同主演的电视剧《三个爸爸》首播，他在剧中成功塑造了羽野恭平这一角色，一个有着清晰人生蓝图、不容许任何人事打乱自己计划的严谨青年。五月十三日，他参演的电影《破里拳Polimar》上映。六月三日，另一部有其出演的电影《朋友游戏》也与观众见面。八月十五日，他参演的电视剧《伊藤君A to E》播出，剧中他饰演了由矢崎莉樱过去所打造的人气日剧《东京DOLL HOUSE》中的主演角色冲田。八月十九日，他出演的动作电影《热血街区电影版2：天空尽头》上映。九月一日，其参演的爱情片《第二个夏天，不再遇见的你》上映。九月三十日，一部科幻动作题材的电影《亚人》上映，其中也有他的精彩表现。十月，他参与了由菅田将晖主演的电影《啊，荒野：前篇》的拍摄工作。十一月十一日，他出演的动作片《热血街区电影版3：终极任务》上映。十二月二日，山田裕贵与伊藤健太郎共同主演的电影《出目金》上映，《三个爸爸》为他的这一年画上了充实的句点。 二零一八年一月二十六日，他参演的悬疑情感剧《Holiday Love》开始播出。同年四月，由土屋太凤和菅田将晖主演的漫改电影《邻座的怪同学》播出，他在剧中饰演了海明学院的富二代优等生，绰号“山贤”的山口贤二。四月十一日，其出演的朝日电视台刑侦剧《特搜9》首播，他在剧中扮演了年轻有为的刑警新藤亮。七月十七日，他参演的一部职业题材剧集《健康又文明的最低限度生活》播出。十月五日，山田裕贵与斋藤飞鸟共同主演的爱情电影《那些年，我们一起追的女孩》上映，他在片中生动诠释了男主人公水岛浩介，一个每天与伙伴们过着无忧无虑、快乐生活的青年。
二零一九年四月一日，由广濑铃担纲主演的晨间剧《夏空》正式播出，他在剧中饰演了主人公的童年好友小畑雪次郎，以细腻的表演展现了角色间的深厚情谊。紧接着在四月七日，他参与了由原田泰造主演的电视剧《大全力失踪》，成功塑造了大公司公子白金雅也这一形象，进一步拓宽了戏路。同年七月十七日，他参演的另一部电视剧《热血街区极恶王：O篇章》也与观众见面。进入十月，他不仅主演了舞台剧《终わりのない》，更首次担任座长一职，展现出在舞台表演领域的领导力与才华。十月四日，其出演的动作电影《热血街区电影版：极恶王》登陆大银幕，他在片中再度诠释了鬼邪高校定时制的番长村山良树，延续了该角色的独特魅力。二零二零年一月，他参演的电影《谎话连篇2》上映；一月六日，由其主演的电视剧《世代战争》开播，他在剧中生动演绎了宽松世代男子柏木悟的日常生活与内心世界；一月二十四日，他主演的爱情剧《班会》播出，在剧中挑战了性格复杂的变态跟踪狂老师爱田凛太郎一角，表演颇具深度。四月八日，他参演了由井之原快彦主演的刑侦剧《特搜9第三季》，为剧集增添了重要色彩。十月三十一日，其出演的由田中圭主演的电视剧《消除老师的方程式》播出，他在剧中饰演了3年D班副班主任濑田朝日，展现了温暖而坚定的一面。二零二一年一月十二日，其出演的由藤原龙也主演的校园悬疑剧《青色校警·岛田隆平》开播，他在剧中扮演成为岛田搭档的后辈刑警三枝弘树，一位衷心希望失足少年少女能够重生的温柔警察；一月十六日，他主演的电视剧《接下来是伦理课。》播出，在剧中化身为在高中为学生们解决心理问题的伦理课老师高柳，传递出积极的教育理念。同年七月，他参演的由北村匠海主演的电影《东京复仇者》上映。此外，他还参与了作品《女子警察的逆袭》的演出。在整个二零二一年，他也活跃于电视剧领域，参演了《秘密内幕～继续战斗吧！町山署的人们～》。二零二二年三月四日，其参演的电影《余命10年》上映。同年三月，他参与了《复仇者斯卡/最后的炼成》的演出；四月六日，在播出的《特捜9》第五季中，他饰演了新角色新藤亮，给观众留下了深刻印象。此后，他还参演了电视剧《心潮澎湃》。十二月九日，由其主演的电影《夜鸟啼鸣》上映，标志着其主演作品的又一重要成果。二零二三年一月八日，他主演的NHK大河剧《怎么办家康》隆重开播，这是其演艺生涯中的一个里程碑；同月，他还出演了电视剧《女神的教室～legal青春白皮书～》。在二零二三年内，他也出演了漫改真人版电影《东京复仇者2 血色万圣节篇》。二月三日，其出演的电影《东京复仇者2 血色万圣节篇》公开了正式预告片，该作品的前篇《-命运-》定于四月二十一日上映，后篇《-决战-》则于六月三十日上映，引发了观众的广泛期待。二零二三年二月十日，宣布山田裕贵将主演四月开播的TBS台金十剧《Pending Train-8点23分，明天和你》，令人瞩目。同年五月二十日，由小松菜奈和坂口健太郎主演的电影《余生那些年》官宣定档全国上映，山田裕贵也确认加盟出演；七月二十八日，他参演的电影系列《王者天下》的第三部作品《命运之炎》上映；而早在四月二十一日，其参演的电视剧《Pending Train-8点23分，明天和你》也已播出。十一月三日，由其主演的哥斯拉系列真人电影《哥斯拉：-1.0》在日本正式上映，开启了全新的怪兽篇章。进入二零二四年，其演艺活动依然密集，一月八日，参演的电视剧《你把心交给了我》播出。四月三日，另一部参演的电视剧《特搜9第七季》也与观众见面；七月十二日，其参演的电影《王者天下4》上映。展望未来，他已确定将于二零二五年九月十二日参演真人电影《捏造贝多芬》。同年十月三十一日，其参演的电影《爆弹》也将播出。而在十二月十四日，参演的电视剧《明石家秋刀鱼与坂本九：两位国民巨星的未知命运》会为这一年的工作画上句点。
日本演员山田裕贵的父亲是知名棒球教练山田和利，其长期在日本职业棒球界的著名球队“广岛东洋鲤鱼”担任内野守备及跑垒教练一职。2025年8月26日，山田裕贵通过相关渠道正式对外发布公告，宣布其父亲山田和利不幸离世的消息，这一消息随后得到了多方证实。
自小学至中学阶段，山田裕贵曾长期投身于棒球运动，积累了丰富的训练与比赛经验。然而，随着对自身能力的深入评估，他逐渐意识到在职业棒球领域取得顶尖成就的可能性较为有限。经过慎重考虑，山田裕贵最终在升入高中之际做出了一个重要决定，即正式告别棒球，转而探索其他发展方向。这一人生转折也为他日后进入演艺界并参与《###BOOKTITLE_1###》等作品的拍摄埋下了伏笔，其公开的写真照片亦展现出不同于运动员时期的多样魅力。
根据2023年7月期间日本媒体披露的相关信息，演员山田裕贵与曾为偶像团体乃木坂46成员的女演员西野七濑正处于一段稳定的恋爱关系之中，据悉两人目前已经进入了半同居的生活状态，时常在彼此的居所共同度过日常时光。这一消息引发了双方粉丝与公众的广泛关注。
2024年3月29日，日本演艺界传来一则喜讯，备受瞩目的演员山田裕贵与原乃木坂46人气成员、现活跃于多领域的女演员西野七濑，通过各自所属事务所正式对外发布声明，宣布两人已登记结婚，携手步入人生新阶段。这一消息迅速获得了广大粉丝与公众的诚挚祝福。
凭借特摄剧系列《超级战队》而崭露头角的演员山田裕贵，生有一双极具辨识度且带有些许妖孽感的凤眼，其外貌十分俊朗帅气，而私下性格却展现得格外亲切可爱。他在日常生活中常常流露出幽默搞笑的一面，偶尔也会犯些无伤大雅的小糊涂，然而一旦投入工作，他便转变为一位极其可靠且值得信赖的专业演员。山田裕贵拥有强烈的责任感，对待每一份工作都秉持着认真严谨的态度，这使他逐渐成长为一位兼具独特个性与扎实演技的实力派演员。在电影《伤心往事》里，他身背吉他、穿着黑色背心的造型令人印象深刻，尤其是那线条流畅的白皙手臂显得格外引人注目，而额前刘海扎起的小辫子又为他增添了几分特别的萌感。此外，在电视剧《三个爸爸》中，他的表现同样极具吸引力，演技出众且角色诠释得十分抢眼。而在他担纲主演的电影《那些年，我们一起追的女孩》中，他更是精准地还原了角色的内在特质与外在形象，将人物塑造得贴合且生动，充分展现了其高大俊朗外形与深刻表演能力相结合的魅力。