Descoperit pe străzile din Tokyo de regizorul Masaki Kobayashi, Nakadai a câștigat notorietate jucând în filmele lui Kobayashi, având ca moment de cotitură rolul protagonistului din trilogia epică anti-război Condiția Umană (1959–1961). A câștigat Premiul Blue Ribbon pentru Cel Mai Bun Actor pentru interpretarea sa ca roninul răzbunător în Harakiri (1962), un rol pe care l-a considerat cel mai bun. Nakadai a colaborat la unsprezece filme cu Kobayashi—printre care Kwaidan (1964) și Samurai Rebellion (1967)—și la cinci cu Akira Kurosawa, cel mai notabil fiind ca warlord tragic în Ran (1985), o interpretare care a câștigat recunoaștere globală. Alte credite notabile includ Seven Samurai (1954), Yojimbo (1961), The Sword of Doom (1966), The Face of Another (1966), Goyokin (1969), Kagemusha (1980) și Povestea Prințesei Kaguya (2013).
Un actor de teatru pe tot parcursul vieții, a fondat trupa Gendai Nohgaku-kai în 1975 și a continuat să joace pe scenă până în anii săi nouăzeci.