愛知県出身。愛知県立旭丘高等学校卒業。2浪して北海道大学へ入学し、大学時代は柔道部で高専柔道の流れを汲む寝技中心の七帝柔道を経験する。北大柔道部の先輩には旭山動物園園長だった小菅正夫がいる。ホッキョクグマの生態研究者を志していたため、柔道部の他に北大ヒグマ研究グループにも入りたかったが、柔道部と両立できずに断念した。4年生の最後の七帝戦が終わって柔道部を引退後に大学を中退する。1989年に北海タイムスに入社して新聞記者になる。1992年、中日新聞社へ転職し、中日新聞社中日スポーツ総局報道部記者になる。2006年、『シャトゥーン ヒグマの森』で第5回『このミステリーがすごい!』大賞優秀賞を受賞して作家となる。同作の原点は、大学時代に自然保護運動、環境保護運動に取り組んでいたときの知床原生林強行伐採の時の怒りであるという。2012年、『木村政彦はなぜ力道山を殺さなかったのか』で第43回大宅壮一ノンフィクション賞、第11回新潮ドキュメント賞をダブル受賞した。2013年、『七帝柔道記』で第4回山田風太郎賞最終候補にノミネートされた。2016年4月末日で25年間勤めた中日新聞社を早期退職し、本格的な作家生活に入った。。2017年、『北海タイムス物語』で第2回北海道ゆかりの本大賞を受賞。
上宮高校から大阪経法大学を経て、大学在学中にサントリーサンバーズの内定選手となり、卒業後の2000年にサントリーに入団した。サントリーでは第6回Vリーグから第10回Vリーグにかけて5連覇を経験。出場機会が増えた2006-2007プレミアリーグではチームのミドルブロッカーとして活躍し、6度目の優勝を経験した。2008年の第57回黒鷲旗大会を最後に現役引退し、サントリーのチームマネージャーに就任した。
総生産機数はその冗長かつ度重なる設計変更による開発経緯からいまひとつ正確な数値が不明である。一般に生産機数はプロトタイプ3機、Mk.I型9機、Mk.II型12機、Mk.III型29機（うち2機は試作機）、4型が102機、5型が68機とされているが、4型を5型に改装しているものが40機程度存在しているとされ、193機、220機、223機とするものなどが存在する。このズレは4型を5型に改装した機体を含めて68機なのか、それとも含まずに68機なのか、そもそも改装されたのは正確には何機なのか、といったところから来ているようである。また、MkIII型試作の2機も新規生産か過去の型を改装したものかがはっきりとしておらず、このあたりがズレを産んでいる要因であるらしい。なお、古い資料には340機とするものも存在するが、配備された航空隊および空母の数（航空隊には実験、実戦あわせて13飛行隊、空母には4隻）からみてもこれは多すぎ、また英海軍は配備必要数に足りる程度の数を発注する傾向が強いため、およそ220機程度が正しいと考えられる。
広島県賀茂郡高屋町（現・東広島市）出身。修道中学校・修道高等学校、第六高等学校を経て東京帝国大学（現在の東京大学）経済学部を1923年卒業しオックスフォード大学に留学、同大学政経学部卒。ジュネーブ国際労働機構（ILO）調査官、東京市社会局第一方面事務所長、陸軍司政官などを歴任。第二次世界大戦中は北ボルネオ（現・東マレーシア）での軍政に関与しクチン州の総務部長を務めた。その関係もあって戦後は、同地で起こった連合国軍捕虜虐待・殺害事件のC級戦争犯罪裁判の弁護人を務め、帰国後の1946年には社会思想研究会に参加。このことから日本社会党・殊に社会党右派更には民主社会党に至る流れとの繋がりが出来る。1947年第1回参議院選挙に広島地方区から日本社会党公認で当選、3期務める。国会時代は世界連邦運動推進団体・世界連邦日本国会委員会第3代事務総長を歴任。社会党を離党して民主社会党に加わった後の1965年参院選で落選するが、1967年に浜井信三後継として社会・民社両党の推薦で広島市長に当選。市長在任中は核兵器廃絶と核実験の即時全面禁止を訴え続けた。広島市長が核保有国の核実験に抗議する電報を打ったのは山田のときで、1968年9月にフランスが相次ぎ水爆実験を強行したことに対し、当時のフランス大統領シャルル・ド・ゴールに対し「貴国の実験は国際的核競争をあおり、その結果は人類の全面的破滅をもたらす」と打電した。以後、核実験に対する抗議電を出すのが慣例になった。それまでの核兵器の「禁止」「廃棄」などに代わる訴えとして「廃絶」という表現を初めて登場させ、片仮名による「ヒロシマ」表記をさせた。1968年、被爆者に対する特別措置法が成立した。1970年に、原爆死没者慰霊碑の碑文をめぐり「原爆慰霊碑を正す会」と「碑文を守る会」の論争が巻き起こったが、山田は「再びヒロシマを繰返すなという悲願は人類のものである。主語は『世界人類』であり、碑文は人類全体に対する警告・戒めである」という見解を示し、碑文の意図する内容は日本人の謝罪ではなく特定の国の枠を超えて、全ての人間が再び核戦争をしないことを誓うためのものであるとするのが公式見解となった。広島市とヴォルゴグラード市との姉妹縁組、原爆養護ホーム開設、広島市立中央図書館、安佐動物公園、広島バスセンター建設の他、都市基盤整備のために西部開発臨海埋立事業や基町再開発事業（市営基町高層アパート・広島市中央公園））や段原地区再開発事業、安佐郡など、周辺広域合併を推進して、政令指定都市へ基礎を作った。1974年に市役所で執務中に倒れた。すでに肺癌が腰周辺に転移しており手遅れであった。1975年1月8日に死去、享年76。