山田孝之于1983年10月20日出生于日本沖繩縣那霸市，父親是鹿兒島縣佐川市市長。
1998年，15歲的山田孝志在原宿被星塵促進公司發現，最初被誤認為是女孩。
1999年，患有心髒病的壞少年高之（發音與"孝順"相同）出現在雜亂無章的推理劇《歸納少年2》中。
2000年，他在NHK的"葵德川三代"中飾演朱乾王朝（少年德川家光）。在改編自恩田路同名小說的推理劇《捉鬼敢死隊》中，他飾演生病的中年關根秋。
2001年，在NHK早劇《水女》中飾演女主角的弟弟，高中辍學成為北京的歌手，并被提名為第30屆日本戲劇學院獎最佳男配角。
2004年，他憑借純愛劇《在世界中心呼喚愛情》獲得第42屆日本戲劇學院獎最佳男主角獎。2006年，憑借懸疑劇《白夜行》獲得第48屆日本戲劇學院獎最佳男主角獎。
2010年，他主演了改編自同名漫畫的深夜劇《暗金醜島王》，飾演高利貸公司醜島總裁。
2011年，他憑借科幻愛情片《瘋狂三次》獲得紐約亞洲電影節最佳新星獎。
2013年，主演驚悚片《可惡人》獲得日本十大電影第三名。
2016年，他憑借深夜劇《黑金醜島王》系列《勇敢的奕燕與魔王之城》獲得"自信日年度劇集獎"。
2017年，他在動作片《JOJO的奇妙冒險：不死的鑽石第一章》中飾演高智商反社會人格犯罪電影安天郎，改編自同名漫畫。在真人電影《銀魂》中飾演伊麗莎白的畫外音。
2018年，他憑借《生活删除公司》獲得了年度CONFIDENCE Day戲劇獎。
山田宏是日本知名演員，從喜劇到戲劇，武士到太田家的各類角色都能被出色夾擊。
代表作品：《在世界中心呼喚愛情》、《電車人》、白夜漫步、熱血大學、黑金醜島王系列、勇敢的意言與魔城系列