沖縄県国頭郡恩納村の生まれ。母は初代ミス沖縄の山田美加子、２歳下の弟はモデルでタレントの山田親太朗。1995年に沖縄アクターズスクールに入り、ダンスユニット“y'z factory”を結成して、テレビ東京の子供番組『おはスタ』などに出演する。2000年、ファッション誌『CanCam』の専属モデルとなり、バービー人形のようなスタイルと大人びたルックスで注目される。フジテレビ『カバチタレ！』01、日本テレビ『金田一少年の事件簿』01などのテレビドラマに出演し、02年の“y'z factory”解散後は、女優・タレントとして本格的に活動を開始。沖縄が舞台の青春映画である倉持健一監督「ROUTE 58」03で映画初出演を飾る。CMにも多数出演して知名度を上げ、TBS『オレンジデイズ』04、『夢で逢いましょう』05、フジテレビ『不機嫌なジーン』05など着実にドラマで存在感を増していく。06年、石田衣良原作、源孝志監督の「アキハバラ＠DEEP」に、成宮寛貴らとベンチャーIT企業を立ち上げ大企業に対抗するアキラ役で出演。同作の主題歌も担当して、以降ソロでの音楽活動も再開させる。芯のしっかりしたキャラクターは現代の“可愛くて強い女の子”像にマッチし、続くグ・スーヨン監督「The焼肉ムービー／プルコギ」07でも大手チェーンに屈しない老舗焼肉店の孫娘役を演じる。テレビ朝日『だめんず・うぉーかー』06、TBS『華麗なる一族』07などを経て、韓国映画のリメイク「劇場版・カンナさん大成功です！」09では、初の映画単独主演。全身美容で美しく変身したものの内面は劣等感だらけの女性の純情をコミカルに演じる。出演作に合わせながら自身の可能性を引き出していくタイプで、中国人ピアニスト役で華やかなスケール感を見せた『のだめカンタービレinヨーロッパ』07、ギャグ的に徹底した姉御キャラで笑わせた日本テレビ『正義の味方』08と続き、小栗旬と共演した同局『貧乏男子（ボンビーメン）』08では、自分も買い物依存症なのに人の好い若者を放っておけない女性を好演。その後も、フジテレビ『メイちゃんの執事』09でお嬢様学校の影の権力者、テレビ朝日『崖っぷちのエリー・この世でいちばん大事な「カネ」の話』10で貧乏から根性で這い上がる駆け出しイラストレーターと、両極端な役がどちらも板につく柔軟性を発揮する。