1957년 도쿄 출생. 도쿄국제대학을 졸업한 후 12년간 신문기자로 일했다. 기자 생활 중 틈틈이 습작한 《루팡의 소식》(1991년)으로 산토리 미스터리 대상 가작을 수상 후 퇴사, 프리랜서 작가로 활동하다가 《그늘의 계절》(1998년)로 마쓰모토 세이초 상을 받으며 본격적인 작가의 길을 걸었다. 《사라진 이틀》(2002년)이 ‘가장 중요한 설정이 현실적으로 불가능하다’는 이유로 나오키 상 최종심사에 탈락했음에도 각종 미스터리 문학상 1위를 거머쥐며 베스트셀러가 되자 평론가들이 독자까지 비판, 이에 작가는 나오키 상과의 결별을 선언했다. 진한 휴머니티와 기자 시절의 경험이 반영된 사회성 강한 소설을 발표, 대부분 영상화되며 일본의 대표적인 베스트셀러 작가로 자리매김했다. 2012년 일본 최고의 소설로 평가받은 《64》는 영국추리작가협회상 인터내셔널 대거 최종후보, 독일 미스터리 대상 해외부문 1위에 올랐고, 2016년 영화로도 제작되는 등 안팎으로 인정받으며 요코야마 히데오를 명실상부한 거장의 자리에 올려놓았다. 7년 만의 신작 《빛의 현관(원제: 노스라이트(North Light))》은 섬세한 인물 묘사와 치밀한 이야기 구성으로 출간 즉시 각종 미스터리소설 순위 상위에 올랐다. 슬럼프에 빠진 주인공 아오세가 건축사로서 열정을 되찾고 이를 통해 자신의 삶에서도 길을 찾아가는 내용의 《빛의 현관》은 요코야마 히데오 작품 중 가장 애틋하고 아름다운 미스터리라는 평을 받았으며, 2020년 12월 드라마로 방영될 예정이다.