Jabarkan Anggota NMB48 dari Sayaka Yamamoto

Iklan Audisi Anggota Pendiri NMB48 di majalah De View menarik perhatian Yamamoto yang kemudian melamar, dan berhasil lulus pada 20 September 2010.

Ia naik panggung untuk pertama kalinya sebagai anggota NMB48 dalam acara "AKB48 Tokyo Aki Matsuri" 9 Oktober 2010. Pada waktu itu, 26 anggota siswa NMB48 ditampilkan sekaligus sebagai kejutan dalam konser yang dihadiri 13.000 penonton. Konser tersebut diadakan sebagai bagian dari gerakan kampanye berkunjung ke kebun binatang dan akuarium.

Dalam acara Live Stand 2010 Osaka yang diadakan di Yoshimoto Shin-kigeki 16 Oktober 2010, ia diperkenalkan bersama-sama rekannya dari NMB48, Miyuki Watanabe dan Mayu Ogasawara.

Ia termasuk anggota senbatsu NMB48 yang mendapat kesempatan tampil pada hari terakhir tur konser pertama SKE48 "Ase no Ryou wa Hanpa Janai" di Kobe International House, 17 Oktober 2010. Bersama anggota SKE48, NMB48 membawakan "Majijo Teppen Blues".

Ketika diadakan acara bersalaman edisi reguler singel "Beginner" "AKB48 Matsuri" di Kyocera Dome Osaka, 18 Desember 2010, ia termasuk salah satu dari 25 anggota siswa angkatan 1 NMB48 yang tampil sebagai kejutan membawakan lagu "Aitakatta".

Pada 31 Desember 2010, ia ikut ketika NMB48 tampil bersama keluarga besar AKB48 di acara malam tahun baru NHK Kouhaku Uta Gassen.

Pada peresmian Teater NMB48, 1 Januari 2011, ia termasuk salah satu dari 16 anggota senbatsu yang naik panggung untuk pertama kalinya dalam pertunjukan "Dareka no Tameni", Pada hari itu ia juga diumumkan sebagai kapten NMB48.

Ketika diumumkan pembentukan Tim N dari 16 anggota senbatsu pada 10 Maret 2011, ia termasuk salah seorang anggotanya. Pada acara bersalaman untuk memperingati peredaran singel AKB48 ke-20, "Sakura no Ki ni Narou" di Kyocera Dome, Osaka, diumumkan bahwa dua anggota NMB48 diikutsertakan pada singel ke-21 AKB48. Ia bersama Miyuki Watanabe menjadi wakil NMB48 dalam singel "Everyday, Katyusha" yang keseluruhannya dibawakan oleh 26 anggota senbatsu.

Pada pengumuman hasil pemilihan anggota senbatsu untuk singel ke-22 "Kotoshi mo Gachi desu", Yamamoto berada di urutan ke-28 dengan perolehan 8.697 suara. Hasil tersebut menjadikannya sebagai satu-satunya anggota NMB48 yang masuk dalam urutan 40 teratas anggota terpopuler, dan membuatnya dimasukkan ke dalam Tim Undergirls.

Ia termasuk salah seorang yang dikirim untuk tampil sebagai tim spesial di AKB48, SKE48, dan NMB48 di penghargaan tahunan Golden Melody Awards ke-22 di Taiwan, 18 Juni 2010. Ada 5 anggota Tim N yang diberangkatkan pertama kalinya ke luar negeri, Miyuki Watanabe, Nana Yamada, Mayu Ogasawara, Akari Yoshida, dan, Rina Kondo.

Pada singel ke-23, "Kaze wa Fuiteiru" yang dirilis 26 Oktober 2010, ia kembali terpilih sebagai salah seorang dari 18 anggota senbatsu.

Yamamoto menyanyi solo untuk pertama kalinya pada lagu "Jungle Gym" yang dimasukkan sebagai lagu sisi B singel ke-3 NMB48, "Junjou Under-19", 8 Februari 2012.

Ia termasuk salah seorang dari 18 anggota senbatsu untuk singel ke-25 AKB48, "Give Me Five!". Lagu ini dibawakan secara band, dan bagiannya sebagai penyanyi latar.