2019年9月16日，山口莉愛參演《女孩×戰士》系列第三季《秘密×戰士幻影甜心》，飾演神秘少女莎萊 。
2020年5月28日，山口莉愛被宣布成為《女孩×戰士》系列第四季《警察×戰士愛心巡護》的主演之一，飾演紫原莎萊 ；7月23日，《劇場版 秘密×戰士 幻影甜心! ～拍成電影了～》上映，山口莉愛在該電影中飾演莎萊 ；10月22日，隨lovely2參與Girls2拍攝的《大事なモノ》MV發布，該MV收錄于Girls2的專輯《大事なモノ》中 ；11月22日，《警察×戰士愛心巡護》宣布電影化，山口莉愛在該電影中飾演紫原莎萊 。