2004年，由于媽媽和姐姐擅自寄送簡歷，山田涼介參加了“Ya-Ya-yah”節目的Jr.甄選并順利合格，小學五年級剛滿11歲的他于8月12日正式加入杰尼斯事務所。

　　2005年，成為Jr.后跟著同事務所前輩出演各種電視節目和演唱會，在他們身后伴舞以提高自己的歌舞能力。

　　2006年，首次出演電視劇《偵探學園Q SP》飾演天草流，邁出了作為演員的第一步 ?。Jr.活動中也漸漸從后排角落走到了前排中央，甚至有機會拿起話筒唱歌。

　　2007年，被選入期間限定團體“Hey！Say！7”，發行單曲《Hey！Say！》。在連續劇版《偵探學園Q》里他也再次飾演天草流 ?。11月14日作為Hey！Say！JUMP的成員發行單曲《Ultra Music Power》正式出道，并登上東京巨蛋舉辦了出道演唱會。

　　2008年，出演《老師真偉大》《一磅的福音》《古畑中學生》等多部電視劇。同年第一次主演黃金檔電視連續劇《廢物老師》 ?，并憑借向田勝己（《一磅的福音》）和高杉東一（《廢物老師》）兩個角色拿下了《TV navi》讀者票選“Drama Of The Year2008”最佳新人男演員獎。

　　2009年，加入限定組合nYc boys擔任“世界女排大獎賽2009”應援大使，3月發行單曲《悪魔な戀/NYC》，年底帶領團隊以16歲的年齡第一次站上了“NHK紅白歌合戰”的舞臺，此后一連四年登臺獻藝 ? ?。戲劇方面出演了24小時SP《不要忘記哥哥—與腦瘤戰斗的8年—》和《左目偵探EYE SP》 ?。

　　2010年，作為隊長加入由nYc boys重組而成的NYC，發行單曲《勇氣100%》正式出道，自此開始兼顧NYC和Hey！Say！JUMP兩個團體的活動。同年還第一次單獨主演了黃金檔電視連續劇版的《左目偵探EYE》 ?。

　　2011年，為日版《藍精靈》的主角笨笨配音，正式聲優出道 ?。為樂天ぎゅぎゅっと冷飲拍攝“羅密歐篇”廣告，這是山田涼介第一個單獨廣告代言（至年底）。

　　2012年，第一次主演時代劇《山田顯義物語》 ?。1月與鈴木京香共同主演電視劇《理想的兒子》 ?。之后為味之素“Cook Do香味ペースト”產品單獨代言拍攝廣告（2012年至今）。6月Hey！Say！JUMP赴香港和臺灣舉辦第一次亞洲巡演。同年被天樹征丸欽點接棒“金田一”系列成為第四代金田一一，赴香港拍攝SP《金田一少年事件簿 香港九龍財寶殺人事件》 ?。山田涼介還演唱了該劇主題曲《ミステリー ヴァージン》完美實現solo出道 ?。12月Hey！Say！JUMP以團體座長的身份在東京帝國劇場主演舞臺劇“JOHNNY’S World” ?。

　　2013年，山田涼介的solo出道單曲《ミステリー ヴァージン》以一周18.9萬張的銷量奪冠，刷新多項紀錄，成為2013年度solo單曲銷量冠軍 ?。2月號《Myojo》開設個人專欄“真紅之音-Think Note-”連載至今。同年在日本電視臺24小時SP《作別于今日》中飾演癌癥青年原田信夫 ?。9月遠赴馬來西亞拍攝將于2014新春播出的SP《金田一少年事件簿 獄門塾殺人事件》 ?。

　　2014年，主演電視連續劇《金田一少年之事件簿N（neo）》 ?。后在《地獄老師》中客串絕鬼一角 ?。同年出演電影《蚱蜢》（2015年11月7日上映）中的冷酷天才殺手蟬，主演人氣漫畫改編的真人電影《暗殺教室》，飾演男主角潮田渚實現大熒幕出道 ?。

　　2015年，《暗殺教室》于3月21日全國上映，周末兩天動員人數超過35萬人，票房突破4億日元，空降榜單第一位 ?，最終票房27.7億日元列本土真人電影年度第三，山田涼介提名第40屆日本報知電影獎新人獎 ?，獲得第39屆日本電影學院獎新人獎 ?。8月22日-23日，Hey！Say！JUMP與V6聯合擔任第38屆“24小時電視 愛心救地球”主持人，主題為“心連心~超越時空展笑顏~” ?，山田涼介主演SP《媽媽，我沒事》，挑戰癌癥足球少年佐佐木諒平 ?。

　　2016年，3月25日《暗殺教室：畢業篇》全國上映 ?，僅周末兩日票房就突破6.3億日元，成為本年度真人電影最高開畫成績 ?。4月，憑借去年參演的電影《蚱蜢》獲得第25屆日本評論家電影大獎新人男演員（南俊子賞） ?。主演真人漫改電影《鋼之煉金術師》，飾演主角愛德華·艾爾利克，6月赴意大利拍攝 ?。

　　出身東京都的山田涼介，童年生活在神奈川縣秦野市，就讀于當地學校直到初中畢業。

　　小學時通過日本職業足球聯盟湘南比馬青少年隊的甄選任中鋒位置，后因加入杰尼斯事務所Jr.活動日漸忙碌而放棄。

　　初中畢業后為了更好的兼顧演藝事業，山田涼介選擇了堀越高中藝能班完成自己的高中學業，并于2012年2月17日順利畢業 ?。

　　高中畢業后的山田涼介放棄了大學深造，選擇從此專攻演藝事業。