ยูตะ โยเนยามะ เริ่มเล่นวอลเลย์บอลในโรงเรียนประถมซูงายะ ในชั้นปีที่ 1 เขาจบการศึกษาจากโรงเรียนมัธยมซากาโดนิชิ จังหวัดไซตามะ ส่วนในการแข่งขันกีฬาระหว่างมหาวิทยาลัยเขาได้นำทีมคว้าอันดับ 4 และทำหน้าที่เป็นหัวหน้าทีมในขณะที่เขาเรียนมหาวิทยาลัยในชั้นปีที่สี่ ในปี ค.ศ 2007 เขาได้เข้าร่วมสโมสรโทเรย์แอร์โรส์ ส่วนในปี ค.ศ. 2012 เขาได้รับหน้าที่เป็นหัวหน้าทีมโทเรย์แอร์โรส์

ในปี ค.ศ. 2008 เขาได้รับรางวัลเบสต์ 6 จากการแข่งขันคูโรวาชิกิออลเจแปนวอลเลย์บอลแชมเปียนชิพ ครั้งที่ 57

ในปี ค.ศ. 2009 เขาได้รับเลือกให้เป็นตัวแทนทีมญี่ปุ่น ส่วนในปี ค.ศ. 2010 เขาได้เข้าร่วมการแข่งรายการวอลเลย์บอลชายชิงแชมป์โลก 2010 (จัดขึ้นในประเทศอิตาลี)

ในปี ค.ศ. 2011 ในการแข่งขันคูโรวาชิกิออลเจแปนวอลเลย์บอลแชมเปียนชิพ ครั้งที่ 60 เขาได้เป็นผู้มีส่วนสำคัญที่ทำให้ทีมได้รับตำแหน่งชนะเลิศ และเขาได้รับรางวัลผู้เล่นทรงคุณค่า, รางวัลเบสต์ 6

ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2012 การแข่งขันวี.พรีเมียร์ลีก ฤดูกาล 2011/12 เขาได้เป็นผู้มีส่วนสำคัญในการพาทีมโทเรย์แอร์โรส์เข้ารับตำแหน่งชนะเลิศ และเขาได้รับรางวัลไฟท์ติงสปิริต