Desde temprana edad, Takayama estudió ballet, danza japonesa y música vocal.

Después de fallar tres veces seguidas, consultó con su gerente y decidió hacer una audición para el papel de un niño, pensando que la heroína podría no ser adecuada para ella.

Hizo su debut en 1987 como estudiante en el Campus Special Investigator Hikaruon.

Trató de rechazar el papel porque se decidió con poca anticipación y ella era demasiado nueva para asumir la responsabilidad, pero Hayao Miyazaki le dijo que no se preocupara porque él asumiría la responsabilidad.

En particular, sus papeles principales como Rantarō Inadera en Nintama Rantarō y Conan Edogawa en Detective Conan han durado más de 20 años desde que se emitieron por primera vez en 1993 y 1996, respectivamente, y la voz de Takayama ha sido reconocida por una amplia gama de generaciones.

Ha cantado los temas musicales de Mobile Suit Gundam Wing y también ha compuesto música.

Además, en 2005, trajo a Joe Rinoie para trabajar en el tema principal del anime Engage Planet Kiss Dum en 2007 como la unidad II MIX⊿DELTA.

En 2011, Takayama ganó el premio Synergy Award en la 5° edición de los Seiyū Awards.