Completa la seguente frase: Yamaguchi ha gareggiato come diciottenne e membro della squadra giapponese in due gare di staffetta freestyle alle Olimpiadi estive del 2008 a Pechino. Nonostante abbia perso il posto individuale nei 200 m stile libero, è riuscita a piazzarsi quarta alle prove olimpiche di Tokyo (2:01.64) per guadagnare una selezione assoluta nella squadra di staffetta. Lavorando insieme a Haruka Ueda, Maki Mita ed Emi Takanabe nel
Alla finale della staffetta 4 × 200 m freestyle, Yamaguchi ha nuotato la seconda tappa con un tempo di 1:58.51, ma la squadra giapponese ha dovuto accontentarsi del settimo posto in 7:57.56. Yamaguchi ha anche partecipato alla staffetta 4 × 100 m stile libero, insieme a Ueda, Mita e Asami Kitagawa, ma ha perso la finale tra i primi 8 per 0,08 di secondo in un tempo preliminare di 3:39.25.