Nel 1913, come ufficiale linguistico negli Stati Uniti, Nagano studiò legge all’Università di Harvard. Tornato in Giappone, divenne noto come esperto degli Stati Uniti. Come addetto navale a Washington, DC, tra il 1920 e il 1923, ha partecipato alla Conferenza di Washington (1921-22), in cui le grandi potenze hanno concordato una distensione nel Pacifico e corretto un aritmetiche rapporto di 5:5:3 per (rispettivamente) di Stati Uniti, Gran Bretagna e Giappone, il numero e il tonnellaggio totale di capitale (big-gun) le navi che ogni paese può possedere., Quando le grandi potenze ripresero i loro colloqui sul disarmo navale alla Conferenza navale di Londra del 1930, Nagano partecipò come membro dello stato maggiore giapponese. Fu il capo delegato giapponese alla Conferenza navale di Londra del 1935-36.

Nagano divenne ministro della marina nel 1936, comandante in capo della flotta nel 1937 e capo di stato maggiore della marina nell’aprile 1941, e fu in quest’ultima veste che progettò e diede il comando di lanciare l’attacco di Pearl Harbor. Questo attacco, che mise fuori combattimento gran parte della flotta statunitense del Pacifico, costò alle forze giapponesi solo piccole perdite., La reputazione di Nagano era al culmine dopo Pearl Harbor, e divenne ammiraglio della flotta nel 1943; tuttavia, le successive inversioni militari causarono il suo licenziamento nel febbraio 1944. Dopo la fine della guerra Nagano assunse la responsabilità per l’attacco di Pearl Harbor davanti al tribunale militare internazionale, ma morì di infarto durante il processo.