2009年3月，SKE48第二期研究生甄选不合格。4月，AKB48八期生甄选不合格。9月20日，甄选合格，成为AKB48的9期生。11月15日，在“RIVER”特别公演中实现了剧场出道。12月1日，研究生最终审查合格。12月6日，向学校提出高中退学申请，专心于AKB48的活动，之后选择了一间能以网络授课方式的学校继续完成高中学业。

2010年10月10日，在“AKB48 东京秋祭”中，发表升格到Team K，是9期研究生中最早升格的成员。10月27日，在Team K 6th Stage“RESET”公演中登场，是其首次以正式成员身分参与的第一场Team K公演。

2011年1月21日，在“AKB48 重温时间 最佳曲目100 2011”中，宣布与大岛优子、北原里英和指原莉乃四人结成衍生组合Not yet。4月16日，在大阪巨蛋举行的《变成樱花树》发售纪念握手会中，披露成为《Everyday、发箍》的选拔成员之一，首次进入选拔组。6月9日，在AKB48第22张单曲选拔总选举中以16455票取得第19名，入选选拔组。9月20日，“AKB48第24张单曲选拔猜拳大会”中在首轮出局，未能入选选拔成员。

2012年3月1日：AKB48的「Google+选抜」由秋元康在Google+发表为成员之一，「Google+选抜」歌的歌曲「Google+的天空」在5月23日发售AKB48的26th单曲「仲夏的Sounds good！」Type-B中收录。3月25日，在“业务连络。拜托了，片山部长！ in埼玉超级竞技场”演唱会上宣布移籍至太田制作。6月6日，在“AKB48第27张单曲选拔总选举”中以25541票取得第15名，入选选拔组。7月18日，横山由依第一个冠名节目《横山由依（AKB48）的优雅巡礼～京都‧美的音色》开始播出。

8月24日，在举办“AKB48 in TOKYO DOME ～1830m的梦想～”的第一天组阁中，宣布所属队伍由Team K转移至Team A以及兼任NMB48的成员。9月18日，在“AKB48第29张单曲选拔猜拳大会”的准决赛获得第3名，成为选拔成员。11月1日，组阁后体制开始运作，以“筱田Team A”成员身份正式进行活动。11月2日，在筱田Team A“Waiting”公演初日登场。12月19日，在NMB48 Team N“为了谁”复活公演的初日首次登上NMB48的剧场舞台，并在公演中宣布所属队伍为Team N。

2013年1月14日，参加了在东京神田明神举行的成人式。4月28日，在“AKB48团临时总会～黑白分明！～”演唱会中，宣布解除兼任NMB48。5月20日，在NMB剧场举行“横山由依送别会”公演，结束NMB48 Team N的兼任。6月8日，“AKB48第32张单曲选拔总选举”中以53903票获得第13名。6月16日，于千叶幕张展览馆举行的AKB48握手会中公布，取得“调剂事务管理士”资格。7月21日，在“AKB48 2013盛夏的巨蛋巡回〜还有许多 不得不做的事情〜”的福冈巨蛋会场第二日演唱会中，被篠田麻里子指名继任为Team A下一任队长。7月23日，在东京AKB48剧场公演中正式就任“横山Team A”队长，并发表就任宣言。9月18日，在“AKB48第34张单曲选拔猜拳大会”中第二回战出局，未能入选选拔成员。10月16日，在AKB剧场中举行Team A公演，取代筱田Team A“Waiting”公演，为横山Team A“Waiting”公演的初日。12月17日，在TOKYO DOME CITY HALL举办的“第3届AKB48红白对抗歌合战”中担任白组队长，副队长分别为大岛优子、山本彩与中村麻里子。

2014年2月24日，在”AKB48团体大组阁祭～时代变幻。但是，我们只能向前！～“中宣布所属队伍由Team A转移至Team K，并成为Team K队长。4月24日，AKB48的大组阁体制开始运作，以“横山Team K”成员身份进行活动。4月21日，出演“横山team A”的千秋乐公演。5月7日，举行横山Team K“RESET”初日公演。6月7日，在“AKB48第37张单曲选拔总选举”中以40232票，再次得到第13名。12月8日高桥南宣布毕业的同时指名横山由依为AKB48下一任总监督。

2015年1月24日，于TOKYO DOME CITY HALL举办的“AKB48 重温时间 最佳曲目1035 2015”第四天晚场演唱会上，宣布将与松井玲奈共同主演马路须加学园舞台剧，首次参与舞台剧的演出。2月5日，发行个人第一本solo写真集“横山由依First写真集 ゆいはん，”并以首周1.7万本的销量登上公信榜写真集部门的周冠军。2月24日，京都观光大使就任。3月26日，于埼玉超级竞技场举办的“AKB48春季单独演唱会～次期总现正修行中！～”演唱会上宣布新的组阁人事异动，横山将再次重回AKB48 Team A担任队长一职。6月6日，于“AKB48第41张单曲选拔总选举”中获得63,414票，得到第10名，成为第41张单曲的选拔成员。9月16日，参加AKB48 第6届猜拳大会获得7位。12月8日，「AKB48剧场10周年特别记念公演」总监督「継承式」中从高桥南「AKB48grouo総监督」正式接任总监督。

2016年6月18日，于“AKB48第45张单曲选拔总选举”中获得58,610票，得到第11名，成为第45张单曲的选拔成员。6月20日，出演日美合作悬疑剧《CROW’S BLOOD》。10月29日，出演《夜店马路须加学园》。12月31日，NHK红白歌合战 AKB48梦之红白选拔 获得第8名。

2017年1月22日，出演《豆腐摔跤》连续剧。5月31日，AKB48第9回总选举 速报第12名6月17日，於「AKB48第49张单曲选拔总选举」中获得第7名，再次藉由选拔总选举而进入选拔组，并进入神7。成为第49张单曲的选拔成员。11月31日，SHOWROOMの配信中，宣布将举行自己的solo con。12月8日，于AKB48 12周年剧场公演上宣布新的组阁人事异动，宣布将取消team A的队长职务。继续接任AKB48g总监督.

2018年1月17日，举行自己的solo演唱会。4月24日，其主演的日剧《凶巴巴的赖子小姐》首播，这是她第一次主演日剧，在剧中扮演主人公赖子。6月16日，在“第10回AKB世界选抜総选挙”中，获得第6位　67465票。7月28日，其出演的日剧《真无理学园》开播。6月13日，举行AKB48 Team A的初日公演，以“冈部Team A”成员身份进行活动10月19日（金）～28日（日），舞台剧《真无理学园》，她出演。12月8日，「AKB48剧场13周年特别记念公演」宣布下届总监督为向井地美音。

个人生活经历

家庭成员：爸爸、妈妈、姐姐（相差3岁）。

2013年1月17日起，开始养了一只苏格兰折耳猫，名字叫ピス（罗马音为PISU）。