Naoko Yamada nació en la Prefectura de Gunma, Japón,  en 1984. Estudió en la Universidad de Arte y Diseño de Kyoto y se unió a Kyoto Animation tras ver un anuncio, donde trabajó hasta 2020. 

Actualmente trabaja en el estudio de animación Science Saru, al que pertenece Tu Color. Su primer trabajo de dirección fue en la serie Clannad, dirigiendo dos episodios.

En diciembre de 2022 anunció que estaba trabajando en Tu Color.