山內於1949年就讀早稻田大學時，因祖父猝逝，他成為山內任天堂（目前的任天堂）公司的社長，當時山內任天堂是家小公司，專門製作類似撲克牌的紙牌，他就在煩惱業績無法成長時，洞察先機，腦筋動到遊戲機。
在他帶領下，任天堂開發出家庭用遊戲機「FamilyComputer」、手提攜帶型遊戲機「Game Boy」，這些都成為熱賣商品，使得任天堂躍升為世界知名的遊戲平台生產企業。
山內自從擔任社長後，歷經逾半世紀，2002年5月，他以手提攜帶型遊戲機「GAMEBOY ADVANCE」等已普及並計劃增產為由，將社長一職交棒給岩田聰（現任社長），自己退居董事。
2005年6月他也退出董事一職，但他保有任天堂約10%的股份，為最大股東，在公司仍具極大影響力。
1994年當美國職棒大聯盟西雅圖水手隊經營陷入困境之際，他出資成為西雅圖水手隊的最大持有人，對美國棒球界貢獻頗大。另外，京都大學要興建新醫院時，他捐出70億日圓（約新台幣21億元），對社會做出許多貢獻。