أكمل الجملة التالية: ياماغوتشي تنافس في الثامنة عشرة من عمره وعضو في الفريق الياباني في اثنين من أحداث التتابع الحر في الألعاب الأولمبية الصيفية 2008 في بكين. على الرغم من تفويتها على المركز الفردي في سباق 200 متر حرة، تمكنت من الحصول على المركز الرابع في التجارب الأولمبية في طوكيو (2:01.64) للحصول على اختيار مباشر في فريق التتابع. مع هاروكا أويدا، ماكي ميتا، وإيمي تاكانابي
في نهائي 4 × 200 متر، سبح ياماغوتشي في المرحلة الثانية مع تقسيم 1:58.51, لكن المنتخب الياباني كان عليه الاكتفاء بالمركز السابع في 7:57.56. شارك ياماغوتشي أيضاً في سباق 4 × 100 متر، جنبًا إلى جنب مع أويدا وميتا وأسامي كيتاجاوا، لكنه غاب عن المراكز الثمانية الأولى في النهائي بفارق 0.08 ثانية في وقت تمهيدي قدره 3:39.25.