Yoko Yamamoto nasceu em 17 de março de 1942 na ala Nakano de Tóquio, Japão. Depois de se formar no Kokugakuin High School, ela começou a trabalhar para a Nomura Shoken (uma grande empresa de corretagem de ações no Japão), mas em 1963, um de seus colegas entrou para ela na audição do Nikkatsu Studio. Ela foi selecionada e iniciou sua carreira no Nikkatsu Studio e fez sua estréia no filme "Hana to Dotou" em 1964.
Ela é talvez mais conhecida no oeste em seu papel como Itoko Koyanagi no filme Daikyojyu Gappa a.k.a. Monster from a Prehistoric Planet (1967).
A carreira de Yamamoto decolou quando começou a estrelar dramas de TV como "Shirobanba", "Shichinin no mago", "Shiroi Kage" e "Shiroi Kassouro". O programa de TV em que ela atua geralmente apresentava classificações altas, e ela era procurada durante os anos 70, 80 e 90. Em 1980, ela começou a se ramificar para atuar em palco e atuou até hoje.