도쿄도세타가야구 출신. 니혼대학 토요야마 고등학교를 거쳐 도쿄 예술대학 미술학부 디자인과 졸업 후에 동대학원 미술연구과 석사 과정 수료. 신체 180 cm. 혈액형 A형.
패션 모델로 첫 데뷔 한 후에는 주로 배우로 활동하고 있다. 만 12세에 영어학원에 다녔던 것 외에도 대학 4학년 때에는 뉴욕대학교에 단기 유학하여 그림을 배운 적도 있으며, 영어에도 능숙하여 헐리우드 영화에도 출연하고 있다.
2012년 1월, 기준으로 《시라스 지로》와 《료마전》(모두 NHK)을 제외하고는 텔레비전 드라마의 연속 드라마에 일절 출연하지 않는데, 그 이유로는 "(드라마는) 감독이 혼자가 아닌 공동 연출의 경우가 많기 때문에 연출에 통일성이 없고, 또한 시청률에 좌우되어 각본이 바뀌는 것이(작품에 관련 된 사람으로서) 납득 되지 않는다"고 말했다.
어린 시절을 홋카이도 하코다테 (고료카쿠 정)에서 보냈다. 아버지는 양복 재단사였고, 이복형으로는 세계적으로 유명한 패션 디자이너의 야마모토 칸사이이다. 아버지와는 거의 안면이 없고 왕래가 없었다고 한다.[2] 부모님의 이혼과 아버지가 돌아가신 후에는 홀어머니 가정에서 성장하였고 어머니는 매우 교육열이 높아, "나는 자식들에게는 학력 밖에 남겨 줄것이 없다"고 말했다고 한다. 여동생이 있으며, 여동생도 해외 대학에 유학했다.
어릴 적부터 그림을 그리는 것을 좋아하고 실력이 뛰어나, 도쿄 예술 대학에 현역 합격해 진학했다. 또한 디자이너의 이시오카 에이코와 형의 야마모토 칸사이의 영향을 받아, 당초에는 패션 디자이너의 길로 나갈까로 생각했지만, 학교에서는 그림을 전공했다.
대학 재학 중인 1996년에 모델로 활동을 시작했다. 이후 광고(CM)·잡지, 패션쇼 등에 출연 하였고, 유명 패션 브랜드 「프라다」의 밀라노 컬렉션에 참가했다. 또한 같은 해에는 《천사의 눈물》의 프로모션 프로그램 「지구에 내려온 천사」에 카네시로 타케시와 감독 왕가위와 함께 출연했다.
1997년, 도쿄 예술 대학 동문의 3명이 결성 한 아티스트 그룹 《카쿠토》의 활동을 시작했다. 또한 1998년에는 고레에다 히로카즈 감독의 《원더풀 라이프》 (개봉은 1999년)으로 영화 첫 출연하였다. 2002년에는 첫 감독 작품 《카쿠토》가 극장 개봉되었다.
2008년 「리버스 프로젝트」(Rebirth Project)의 활동을 시작했다. 2009년에는, NHK 스페셜 드라마 《시라스 지로 》의 3부작으로 드라마에 첫 출연했다. 다음 해의 2010년에는 NHK 대하 드라마 《료마전》의 '다카스기 신사쿠' 역할을 맡아 연기했고, 동년 제61회 NHK 《홍백 가합전》의 특별 심사위원으로 출연 했다.
2011년 2월, 개봉한 영화 《내일의 죠》의 '리키이시 토루' 역할을 연기하기 위해 3개월 이상의 혹독한 훈련을 받아 체중을 67kg에서 57kg과 체지방율을 15%에서 3~4%로 감량하고 촬영에 임했다.