en 1913, como oficial de idiomas en los Estados Unidos, Nagano estudió derecho en la Universidad de Harvard. Al regresar a Japón, se hizo conocido como un experto en los Estados Unidos. Como agregado naval en Washington, D. C., entre 1920 y 1923, asistió a la Conferencia de Washington (1921-22), en la que las grandes potencias acordaron una distensión en el Pacífico y fijaron una relación aritmética de 5:5:3 para (respectivamente) los Estados Unidos, Gran Bretaña y Japón sobre el número y el tonelaje total de los buques de capital (big-gun) que cada país podía poseer., Cuando las grandes potencias reanudaron sus conversaciones de desarme naval en la Conferencia Naval de Londres de 1930, Nagano asistió como miembro del Estado Mayor Japonés. Fue el principal Delegado japonés en la Conferencia Naval de Londres de 1935-36.

Nagano se convirtió en Ministro naval en 1936, Comandante en jefe de la flota en 1937 y jefe de Estado Mayor naval en abril de 1941, y fue en esta última capacidad que planeó y dio el comando para lanzar el ataque de Pearl Harbor. Este ataque, que puso fuera de acción a una gran parte de la Flota del Pacífico estadounidense, costó a las fuerzas japonesas solo pequeñas pérdidas., La reputación de Nagano estaba en su apogeo después de Pearl Harbor, y se convirtió en Almirante de flota en 1943; sin embargo, posteriores reveses militares causaron su despido en febrero de 1944. Después del final de la guerra, Nagano asumió la responsabilidad del ataque de Pearl Harbor ante el tribunal militar internacional, pero murió de un ataque al corazón mientras estaba en juicio.