הטויאמה נכנס לבית הנבחרים כנציג מפלגת ריקן סייוקאי ב-1915. הוא היה מועמד לראשות הממשלה ב-1946 אך מועמדותו נפסלה על ידי המפקד העליון של כוחות הברית בעקבות החשד שהיה חלק מהמשטר האוטוריטרי של שנות ה-30 וה-40. הוא טוהר ב-1951 והורשה לשוב לפוליטיקה. הוא התמנה לתפקיד ראש ממשלת יפן ב-1954, ובמסגרת תפקידו הוא כונן יחסים דיפלומטיים עם ברית המועצות. הוא גם חנן מספר פושעי מלחמה שנשפטו למאסר עולם בבית הדין הבינלאומי הצבאי למזרח הרחוק.