[1]​ Participó en el All Japan Road Race Championship hasta 2005, cuando ganó el campeonato de 250cc con Honda.

Logró su primer podio con un tercer lugar en Le Mans, terminando justo por delante de su hermano, Hiroshi.

[2]​ En 2007, se quedó con el equipo, pero no pudo mejorar en su temporada de novato.

Aoyama se quedó sin moto en 2009, pero regresó al Mundial de 250cc con wildcar en su carrera en casa en Motegi.

No le fue posible encontrar un contrato para la temporada 2010 a pesar de que quería aspirar al título mundial.