Ямагути Нонока родилась 8 марта 1998 года в городе Касукабе, префектура Сайтама, Япония.
В индустрию развлечений Ямагути Нонока пришла в 2007 году, после того как получила специальную награду Reader Model Special Award, появившись в журнале Shogaku shinensei. Через год она получила приз как модель журнала Shogaku gonensei.
В 2009 году подписала контракт с агентством LDH, прошла обучение и стала работать эксклюзивной моделью для журнала Pichi Lemon, закончив сотрудничество в 2014 году, появившись на обложке журнала за январь 2015 года.
В 2011 году девушка, пройдя прослушивание, присоединилась к танцевальной группе Bunny в качестве танцовщицы, став через год официальным участником E-girls в составе Bunny.
Актерский дебют состоялся в 2013 году в сериале "Asu no Hikari o Tsukame -2013 Natsu-", где она вместе с другими участницами сыграли танцовщиц, самих себя.
Далее Ямагути Нонока приняла участие в съемках таких фильмов как: школьная романтическая комедия "Озорной поцелуй: Старшая школа" (2016), романтические фильмы "Озорной поцелуй: Кампус (2016) и "Озорной поцелуй: Предложение" (2017). Так же сыграла роль в криминальных боевиках "Взлеты & Падения" (2016), "Взлеты & Падения 2: Конец небес" (2017) и "Взлеты и падения 3: Последняя миссия" (2017).
В декабре 2019 года было объявлено о роспуске E-girls. Ямагути Нонока решила сосредоточится на актерской и модельной деятельности.
В 2020 году девушка сыграла свою первую главную роль в школьной романтической комедии "Целуй его, а не меня", экранизации манги Дзюнко "Я требую яоя!" (2013). Сюжет фильма рассказывает о старшекласснице Сэринума Каэ (Мидзусима Марина), которая обожает BL-мангу и на которую особо никто не обращает внимания. Она фудзёси (так называют любительниц яой*** аниме и литературы, которые приходят в безумный восторг при виде любых явных и не очень гомоэротических намёках) и главная страсть её жизни – чтение романов о романах между мужчинами, которые она поглощает в неимоверном количестве. Но однажды случилась ужасная трагедия - ее любимый персонаж умирает и девушка впадает в шок. Она не может есть целую неделю и быстро теряет вес. В итоге, она внезапно становится очень популярной (Ямагути Нонока). Четверо парней - Асума Муцуми (Ёсино Хокуто), Юсуке Игараси (
Камио Фудзю), Нодзому Нанашима (Асахи Ито) и Хаято Шиномия (
Окуно Со) начинают сражение за её сердце.