Nakayama schreef enkele grote internationale marathons op zijn naam, zoals Fukuoka (1984, 1987), Seoel (1985) en Tokio (1990). Met zijn overwinning in Fukuoka 1987 won hij tevens het Japans kampioenschap op de marathon. Zijn finishtijd van 2:08.18 gold als beste jaarprestatie.
In 2007 werkte Nakayama als trainer van het Aichi Seiko Track Team.