2009年7月26日，当时高三的山本美月成功获得了由《CanCam》《PS》《AneCan》《Oggi》四家女性杂志社联合举办的第1届【东京超级模特大赛】的冠军，在获得100万日元奖金的同时，也获得了可以登上这四家杂志封面的权利
2011年，山本美月参演了香取慎吾主演的电视剧《一定要幸福》，由此作为演员身份展开了演艺生涯。
2012年，山本美月与神木隆之介、桥本爱、松冈茉优等人联合出演了青春群像电影《听说桐岛要退部》，并在剧中饰演了桐岛的女友饭田梨纱一角。9月，参演了悬疑日剧SP《TheQuiz》。10月，与本田翼、中山优马等人一起出演了漫改爱情剧《Piece》，接着她还出演了米仓凉子主演的医疗剧《Doctor-X~外科医·大门未知子~》。
2013年，出演了恐怖电影《绝叫学级》，并在剧中饰演了神秘女鬼黄泉。7月，参演了山下智久、香里奈等人主演的现代爱情剧《SUMMERNUDE》。10月，参演了菅田将晖主演的漫改喜剧电影《男子高中生的日常》，接着她还出演了木村拓哉主演的科幻系日剧《安堂机器人》，并在剧中饰演了栗山薫一角。12月，山本美月还担任了电影《皮卡丘和神奇宝贝音乐队》的旁白，这也是她首次担任声优的工作。
2014年，山本美月参演了三浦春马主演的励志感人日剧《我存在的时间》，随后还加盟了水嶋宏主演的漫改真人版电影《黑执事》，她在剧中饰演了性格迟钝屡屡犯错的女仆玲。2月，参演的电影《东京难民》在日本上映。6月，与桐谷美玲、有村架纯等人一起联合出演了科幻喜剧电影《女子战队》，然后她又出演了温情治愈系日剧《父亲的背影》。接着她还和柳乐优弥一起主演了漫改校园剧《青色火焰》，并在剧中饰演了活泼可爱的女主森永敦子。10月，参演了丸山隆平主演的漫改科幻系日剧《地狱老师》，接着她还参演了山下智久和小松菜奈主演的浪漫爱情电影《近距离恋爱》，并在剧中饰演了女主的好友名波菊子一角。同年她还参演了向井理主演的温馨亲情电影《小野寺姐弟》。
2015，山本美月出演了皮埃尔泷主演的犯罪推理日剧《64》。7月，她还加盟了福士苍汰、本田翼主演的月九恋爱喜剧《恋仲》。8月，与山本裕典一起主演了社会题材电影《东京公关女》，这也是她首次担任电影的女主。主演电影《贞子vs伽椰子》。
2016年，与本田翼共同出演由小说改编的电影《少女》。参演富士电视台电视剧《HOPE~未生~》。
2017年，主演漫改电影《蜜桃女孩》。参演1月开播的日剧《谎言战争》。参演来年春档上映的电影《去年冬天与你分离》。
2018年3月28日，出演电视剧《深夜中的SUPERCAR》；5月，出演由生田斗真主演的电影《友罪》。2019年1月13日，出演连续剧《孤高的手术刀》。同年，出演电影《寓言杀手》。4月，参演电视剧《完美世界》。
2020年1月9日，主演的悬疑推理剧《午餐联谊侦探~恋爱、美食与谜团~》开播。4月，预计出演电影《线》。
日本福冈县出身。在福冈县福冈市中央区内的“鸟饲”地区长大。在当地的筑紫女子学园的初中及高中毕业。高中时代参加了演剧部。高中毕业后考入明治大学，学籍为农学部（生命科学科）。祖父是高中的生物教师，这是她选择农学部的理由。2014年毕业。
2019年10月30日，山本美月和濑户康史的恋情公布，两人因共演《完美世界》为契机交往。
模特大赛
其他奖项
山本美月为《YoungMagazine》杂志拍摄了一组写真，她头戴兔耳，变身小兔精灵，十分可爱，灵气十足。
导演神德幸治表示，“山本美月不仅是有完美的外表，更是拥有即便是遇到挫折也会忍住苦痛的这样像杂草般的韧劲性格。
导演汤山邦彦在谈到山本美月给《口袋妖怪》配音时表示，“山本的声音有种大姐姐的感觉，可以很好的拉近和孩子们的距离。山本不负所望，出色的完成了配音工作。她的旁白声仿佛已经融入到了口袋妖怪的世界，即随和又自然。”
山本美月多部作品，其精湛的演技受到高度评价。演员山本裕典称赞山本美月是一位优秀的主演。他夸赞，山本美月从不喊累，心理素质极强。
