Udfyld følgende sætning: Yamaguchi deltog som 18-årig og medlem af det japanske hold i to freestyle-stafetter ved Sommer-OL 2008 i Beijing. På trods af at hun gik glip af den individuelle plads i 200 m freestyle, lykkedes det hende at komme på fjerdepladsen ved de olympiske forsøg i Tokyo (2:01.64) for at tjene et direkte valg på stafettens hold. Sammen med Haruka Ueda, Maki Mita og Emi Takanabe i
I 4 × 200 m freestyle-staffelfinalen svømmede Yamaguchi anden etape med en tid på 1:58.51, men det japanske hold måtte nøjes med syvendepladsen på 7:57.56. Yamaguchi deltog også i 4 × 100 m freestyle-stafetten, sammen med Ueda, Mita og Asami Kitagawa, men gik glip af top 8 finalen med 0,08 af et sekund i en prælimineringstid på 3:39.25.