2010年7月11日に行われた第22回参議院議員通常選挙に民主党公認で比例区から出馬し、14位の113,468票で初当選。なおJR総連は、2013年の第23回参議院議員通常選挙では、山岡への見返りに生活の党に移籍した山岡を推薦した。しかし山岡は生活1位の56,372票を得たが、生活は1議席も取れずに落選。