2012年
3月4日、Google+の秋元康の投稿においてぐぐたす選抜が発表され、ぐぐたす選抜入りを果たす。
3月25日、AKB48コンサート『業務連絡。頼むぞ、片山部長! inさいたまスーパーアリーナ』の3日目公演において、AKSから太田プロダクションに移籍打診があったことが発表され、5月に正式に移籍した。
5月30日発売のNot yetの4thシングル「西瓜BABY」Type-Cに自身初のソロ曲「May」が収録される。
5月から6月にかけて実施された『AKB48 27thシングル選抜総選挙』では15位で、選抜メンバー入りを果たした。
7月19日（7月18日深夜）、自身初の単独冠番組『横山由依（AKB48）がはんなり巡る 京都・美の音色』を関西テレビで放送開始。
8月24日、『AKB48 in TOKYO DOME 〜1830mの夢〜』初日公演において、チームAへの異動および同時にNMB48を兼任することが発表された。
9月18日に開催された『AKB48 29thシングル選抜じゃんけん大会』では3位で、選抜メンバー入りを果たした。
11月1日、チームAに異動。
11月2日、チームAウェイティング公演のスターティングメンバーとして新チームでの活動を開始する。
11月7日に発売されたNMB48の6thシングル「北川謙二」に選抜メンバー入りし、NMB48での初仕事となる。
12月19日、NMB48・チームN公演に出演し、同公演でチームN入りが発表された。
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