沖縄県糸満市出身。小学生では陸上競技、中学に入学後にバレーボールを始め、美ら島沖縄総体2010の強化メンバーに選出される。沖縄県立西原高等学校在学中の2012年10月には、アジアジュニア選手権のメンバーに選出され、銅メダル獲得に貢献した西原高校バレー部の監督は「身体能力は九州一」と賛辞を捧げた。翌年もジュニア代表として6月ブルノで開催された第17回世界ジュニア選手権に出場。28年ぶりとなるチーム準優勝に貢献した。東海大学進学後の2014年には、ユニバーシアード代表候補に選出され、同代表で臨んだ第9回東アジア地区バレーボール選手権大会において優勝を果たした。翌2015年5月のアジアU-23バレーボール選手権に出場し4位、7月のユニバーシアード光州大会では銅メダルを獲得した。2017年5月にタイで開催されたアジアU-23バレーボール選手権に出場し、主将としてチームを優勝へと導き、自らもMVPに耀いた。一方国内大会においては、2015年の全日本インカレで優勝に貢献しベストスコアラー賞、大学4年次には主将として関東大学バレーボールリーグ1部春季リーグで準優勝し敢闘賞、2016年6月の東日本インカレでベストスコアラー賞、サーブ賞を獲得した。2016年12月、V・プレミアリーグのNECレッドロケッツは山内の入団内定を発表した。2017年1月29日にVレギュラーラウンド最終戦、対久光製薬戦の第2セットにリリーフサーバーとして出場し、プレミアデビューを果たした。2017年もユニバーシアード代表候補となり、7月にベトナムで開催されたVTVカップに出場。優勝に大きく貢献しベストオポジットに選出された。二大会連続出場となるユニバーシアード（2017/台北）では主力として活躍し、11大会ぶりの銀メダル獲得に貢献した。
3Dバイオプリンティングは、バイオマテリアルと呼ばれる革新的な材料の研究を可能にすることにより、組織工学の医療分野における大きな進歩に貢献する。バイオマテリアルは、3次元の構造をもち、3Dプリンターで「印刷」され、使用される材料である。最も有名な生物工学的なバイオマテリアルは、軟組織や骨だろうが、それらは平均的な生体よりも通常より強い。これらのバイオマテリアルは、さらに改善され、将来的には、生体を置換する役割を果たすことができるだろう。例えば、アルギン酸は、体を構成する物質のいくつかと比較しても、強い生体適合性、低毒性、およびより強い構造能力をもち、生物医学的に有力視されているアニオン性ポリマーである。PVベースのゲルを含む合成ハイドロゲルも一般的である。酸とUVをあてたPVベースの架橋剤との組み合わせは、「Wake Forest Institute of Medicine」によって評価され、適切な生体材料であるとされている。隣接する組織からの、栄養素や酸素の拡散を、大きくする微小なチャネルを「印刷」する方法も検討されている。また、心臓、肝臓、肺などのミニ臓器を使って、新薬をより正確に試験することで、動物での試験を減らせる可能性がある。
1978年5月10日、マネージャーと弟子で俳優の酒井修が、阿片（アヘン）所持で逮捕。アヘン26グラム（当時の末端価格で260万円）と吸煙器を処分するよう勝プロダクション所属俳優に頼んだ疑いで書類送検される。5月26日の釈明会見では「イランの貴族から贈られ、社長室に置いていたが、芸能人の大麻事件が相次いだので処分を依頼しただけ」と東京帝国ホテルの記者会見で語った。1989年に長年の沈黙を破り、自らの製作・監督・脚本・主演により『座頭市』を完成させたが、長男・雄大（この頃、本名で俳優デビューした）が殺陣の撮影中、斬られ役の役者を誤って真剣で斬りつけ死亡させてしまう。結局これが勝製作の最後の映画となった。勝の出演作品としては1990年、黒木和雄監督の『浪人街』が最後となり、以後、活躍の場を舞台に移し、演出・主演を務める。1990年1月、勝はアメリカ合衆国ハワイ州のホノルル国際空港で下着にマリファナとコカインを入れていたとして現行犯逮捕される。麻薬を下着に入れていた理由について「気付いたら入っていた」としらを切り、逮捕後の記者会見では「今後は同様の事件を起こさないよう、もうパンツをはかないようにする」「なぜ、私どもの手にコカインがあったのか知りたい。」ととぼけ通し、結局、誰から薬物を受け取ったかについて、最後まで口を割ることはなかった。帰国した翌年に日本でも麻薬及び向精神薬取締法違反の容疑で逮捕され、懲役2年6か月・執行猶予4年の有罪判決を受ける。裁判では「傍聴者」を「観客」と呼び、客を楽しませる台本まで考えてから出廷したといわれている。1996年7月に下咽頭癌を発病。手術はせず、抗癌剤と放射線の治療を行なった。入院中も外出を繰り返して寿司や酒を楽しみ、平然と煙草をふかした。約4か月後の記者会見でも「煙草はやめた」と言いながら堂々と喫煙する様を見せた。しかし実際には療養中は禁煙し、会見での喫煙はパフォーマンスだった（煙を肺まで吸い込まず、口元でふかしているだけ）、と中村玉緒や鴈龍は後に振り返っている。晩年は、トライデントシュガーレスガムのCMにも出演したほか、死の前年である1996年4月23日には『笑っていいとも!』（フジテレビ系）の「テレフォンショッキング」にも出演した。最後の舞台は大阪新歌舞伎座で中村玉緒と夫婦役を演じた『夫婦善哉』。1997年6月21日午前5時54分、入院先の千葉県柏市の国立がんセンター東病院において下咽頭癌で死去。享年67（65歳没）。葬儀は1997年6月24日、東京都中央区築地の築地本願寺で行われ、約11000人が参列した。法号は「大光院明利能勝日新居士」。出棺の際は「勝ちゃんありがとう」と多くのファンに見守られ、遺体は渋谷区の代々幡斎場で荼毘に付された。現在は若山富三郎と共に港区三田の蓮乗寺に眠っている。2000年に発表された『キネマ旬報』の「20世紀の映画スター・男優編」では日本男優の7位になっている。