2014年より、トップチームへ昇格。同年2月、J3に参戦するJリーグ・アンダー22選抜に選手登録された。ナビスコカップ、柏レイソル戦で途中出場し公式戦デビューを果たすと、無観客試合で行われた第4節清水エスパルス戦で後半開始から抜擢されJリーグ初出場を果たした。またナビスコカップ第2戦大宮アルディージャ戦で、初スタメンを経験するとミハイロ・ペトロヴィッチ監督の信頼を勝ち取りリザーブメンバーに入り、主にスーパーサブとして起用されるようになった。5月17日、第14節のセレッソ大阪戦で梅崎司と交代で出場し、この試合の決勝点となるJリーグ初ゴールを決めた。本来は左サイドハーフのポジションだが、この年は左右のウイングバックで起用された。2015年、3-4-2-1のウイングバックとしてレギュラーを勝ち取り、5月には3試合連続得点を決めて初の月間MVPを獲得した。10月19日、25日から29日に行われるU-22日本代表の候補合宿のメンバーに初招集された。2016年、10月15日のルヴァンカップ決勝・ガンバ大阪戦では120分間フル出場を果たし、PK戦の末勝利し自身初のタイトルを獲得した。2017年、7月1日の第17節・サンフレッチェ広島戦では後半ATにドリブルで6人を抜き去り、決勝点を奪って勝利に貢献した。また、このゴールは2017年Jリーグ最優秀ゴール賞に選出された。
中学校入学と同時に浦和レッズのアカデミーへ入団。2010年から各年代別の日本代表に選出され、海外遠征などを経験。2013年9月、AFC U-19選手権2014 (予選)のU-18日本代表に選出されたが、怪我により辞退した。同年10月16日、天皇杯3回戦のモンテディオ山形戦でトップチームデビューを果たした。
物語は一冊のアルバムから始まる。ミッキーは公園で散歩をしているとミニーに出会い、お互い恋に落ちる。二人はそのままデートをすることになり、とある劇場でショーを鑑賞することに。最初はスライドショー仕立ての紙芝居で、その内容は娘が酒飲みの父親を帰らせようとする悲しい物語であり、ミニーは号泣していた。次に内容は一段と明るくなり、フレッドとウォードによる漫才に切り替わり、ミッキーとミニーは大爆笑。こうして、ショーは幕を下ろした。その後、ミッキーとミニーはドライブへと出かける。途中グーフィーやドナルド、デイジー、ヒューイ・デューイ・ルーイにも愛想よく挨拶をし、下り坂に差し掛かったところでミッキーは車の速度を上げるが、次の下り坂には牛が道を塞いでいた。車に気づいた牛は逃げ出す。ミッキーは車のブレーキが効かなくなって止めることが出来ず、仕舞いには牛と衝突してしまう。デートは台無しになってしまったものの、何だがかんだで楽しそうに笑うミッキーとミニーなのであった。
宮城県加美郡加美町（旧小野田町）出身。宮城県古川高等学校、東北大学農学部卒。東北大学大学院博士課程修了。ワシントン州立大学博士研究員を経て、理化学研究所に研究員として勤務し、稲の研究に取り組む。2004年度日本植物細胞分子生物学会論文賞を受賞。民主党の誘いを受け、理化学研究所を退職して2005年（平成17年）の第44回衆議院議員総選挙に民主党公認で宮城4区へ立候補。しかし、小泉劇場による民主党への逆風や、公示直前の出馬表明による知名度不足もあり、自民党の伊藤信太郎に約35000票差で敗退。落選後、民主党宮城県第4区総支部長に就任。故郷の加美町に戻り、家業の農業を勉強しながら政治活動を続け、次のチャンスを待った。農業へ熱心すぎることを心配した民主党本部は候補者の差し替えまで検討したが、石山は農作業に汗を流したことで、農業に必要な政策を体で再認識し、地元への浸透にもつながった。2009年（平成21年）の第45回衆議院議員総選挙は民主党公認に加え、国民新党の推薦も得て宮城4区に再び立候補。4年間の地道な活動で知名度もアップし、政権交代を訴える民主党への追い風もあって支持を広げ、伊藤信太郎を約27000票差で破り初当選した。宮城4区は自民党の伊藤宗一郎・信太郎親子が長年議席を独占し、なおかつ相手候補の比例復活当選さえ1度も許したことがない県内屈指の保守王国だったが、石山がその牙城を崩し、政権交代を象徴する選挙区のひとつとなった。当選後、民主党宮城県総支部連合会副代表に就任。環太平洋戦略的経済連携協定交渉については、石山は「党内でも全議員が賛成しているわけでない。党内の反対の旗頭となる」と反対を表明している。2012年の消費増税をめぐる政局では、野田内閣による消費増税法案の閣議決定に抗議して3月30日に政調会長補佐の辞表を提出し、4月23日の党役員会で受理された。6月26日の衆議院本会議で行われた消費増税法案の採決では、党の賛成方針に反して反対票を投じた。7月2日には山岡賢次らを介して離党届が提出された。民主党は7月3日の常任幹事会で党員資格停止2カ月の処分とする方針を決定し、7月9日の常任幹事会で正式決定した。2012年（平成24年）の第46回衆議院議員総選挙では民主党公認で宮城4区から出馬。前回下した伊藤信太郎に敗れ、比例復活もならず落選した。2013年3月より東北大学大学院農学研究科の研究員、2017年4月から2018年6月まで同大学院同研究科の特任助教として勤務。2018年7月～12月まで岩手大学農学部の特任研究員として勤務。2019年1月より東北大学大学院農学研究科の助教として勤務。東北放送ラジオのおはようワイド Goodモーニングに、木曜日(第2、4、5週)のコメンテーターの一人として出演している。