山尾氏の政治生命に最大の転機をもたらしたのが、2017年9月に報じられた週刊文春による不倫疑惑報道です。民進党の幹事長就任が内定していた前原誠司執行部の立ち上げ直前という、最悪のタイミングでのスクープでした。
本人は男女関係を否定しつつも、党の船出に深刻な打撃を与えた責任を取り、民進党を離党する決断を下しました。この電撃的な離党の背景には、党内からの強い反発と、幹事長人事の撤回に伴う求心力の低下がありました。
直後の2017年10月総選挙では、逆風吹き荒れる中で無所属として愛知7区から出馬。相手陣営からの激しい批判に晒されながらも、草の根の支援者組織と圧倒的な知名度を武器に辛勝しました。しかし、このスキャンダルを機に世論の視線は厳しさを増し、メディア露出のたびに私生活へのバッシングが繰り返される消耗戦へと突入していきました。