綜合日媒報導，大山羨代從小就有相當獨特的嗓音，且一直以來就以演員為目標，她在1956年，因演出NHK電視劇《河野瞳》而出道。1957年從專科學校畢業後，加入新劇團。
大山羨代在1957 年9月首次以配音員亮相，1979年為動畫《哆啦A夢》中的主角哆啦A夢配音直至退休。2001年，她被診斷出患有直腸癌，辭去了《哆啦A夢》以外的所有工作，而《哆啦A夢》也成為了她自己的代表作。大山羨代除了是配音員外，也是一名演員，過去也曾演出電影、電視劇。
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