את העונה הבאה פתח נדאל בהשתתפות בכמה טורנירים קטנים לפני שניסה את האתגר הגדול, טורניר המאסטרס במונטה קרלו. נדאל עבר את שני סיבובי המוקדמות וכך הוא נכנס לתחרות הגדולה. בסיבובים הראשונים הוא ניצח את קרול קוצ'רה מסלובקיה ואלברט קוסטה, בן ארצו. הפסיד בשמינית הגמר בתוצאה 6:2,7:6 לג'יזרמו קוריה מארגנטינה והודח מהתחרות.
2004: זכייה בטורניר ראשון.
בשנת 2004 זכה נדאל בטורניר הראשון שלו. זה היה טורניר סופוט, שנערך בפולין. בדרך לגמר הוא ניצח את ויקטור האנסקו, ארנו די פסקאלה, פרנקו סקווילארי, פליקס מנטייה ובגמר את חוסה אקסוסו בשתי מערכות.
ב-2004, בגיל 18 וחצי, היה לטניסאי הצעיר ביותר שזכה בגביע הדייוויס. במשחק הגמר בדייוויס, ניצח את אנדי רודיק, שהיה אז במקום השני בדירוג. גמר הטורניר הסתיים בתוצאה במשחקים 2–3. נדאל סיים את השנה במקום ה-51 בדירוג.
2007-2005: הפריצה.
ב-24 באפריל 2005, זכה בטורניר ברצלונה. היה זה הטורניר השני שנדאל זכה מסוג הטורנירים מהסבב העולמי 500 של ה-ATP. בגמר, נדאל ניצח את חואן קרלוס פררו.
ביוני 2005, זכה נדאל בתואר הגרנד סלאם הראשון שלו, באליפות צרפת הפתוחה. נדאל זכה בתואר לאחר ניצחונות על שחקנים בכירים כמו סבסטיין גרוז'אן הצרפתי (שמינית הגמר), דוד פרר הספרדי (רבע הגמר) ורוג'ר פדרר משווייץ (חצי הגמר). בגמר ניצח נדאל את מריאנו פוארטה מארגנטינה ב־4 מערכות.
בנוסף, נדאל זכה גם בארבעה טורנירים מסדרת המאסטרס - במונטה קרלו מאסטרס, רומא מאסטרס, במונטריאול ובמדריד מאסטרס. בסך-הכל זכה נדאל בשנת 2005 ב-11 טורנירים, והגיע למקום השני בדירוג העולמי, כשרק פדרר מקדים אותו.
ב-30 באפריל 2006, שמר נדאל על תוארו בברצלונה. זה היה הטורניר החמישי שנדאל זכה בו, מסוג הטורנירים מהסבב העולמי 500 של ה-ATP. בגמר נדאל ניצח את טומי רוברדו .
ביוני 2006, הצליח נדאל לשמור על תוארו מן העונה שעברה וזכה בפעם השנייה ברציפות באליפות צרפת הפתוחה (הרולאן גארוס), כשהוא מנצח את המדורג ראשון בעולם רוג'ר פדרר ב-4 מערכות. במשחק הגמר השלים נדאל רצף 60 משחקים ללא הפסד על מגרשי חימר. ב-20 במאי 2007 הפסיד נדאל ליריבו המושבע פדרר בגמר טורניר המבורג ובכך בא אל סיומו רצף של 81 ניצחונות אותם השיג נדאל על משטח החימר, בתקופה של שנתיים וחודש. רצף זה נקבע אז כשיא היסטורי.
ב-10 ביוני 2007, נדאל שמר על תוארו וזכה בפעם השלישית ברצף באליפות צרפת הפתוחה, תוך כדי ניצחון על המדורג ראשון בעולם, רוג'ר פדרר. עד אז האדם היחיד שזכה באליפות צרפת הפתוחה יותר מפעמיים ברצף הוא ביורן בורג שזכה 4 פעמים ברצף (1978–1981) בטורניר זה. נדאל חזר על ההישג גם ב-2008, כשניצח שוב את רוג'ר פדרר.
ב-2007 העפיל נדאל לגמר טורניר וימבלדון בפעם השנייה ברציפות, שם הפסיד לרוג'ר פדרר בחמש מערכות שארכו כארבע שעות.
2008: מדליית זהב אולימפית וזכייה ראשונה בווימבלדון.
נדאל פתח את השנה עם העפלה לחצי הגמר באליפות אוסטרליה הפתוחה שם הפסיד ב-3 מערכות לז'ו-וילפריד צונגה הצרפתי. נדאל העפיל לחצי הגמר גם בטורניר מיאמי.
בעונת החימר, נדאל ביסס את מעמדו הדומיננטי על המשטח, כשניצח בברצלונה, מונטה קרלו והמבורג, כשבשני האחרונים ניצח בגמר את יריבו הגדול רוג'ר פדרר.
נדאל זכה מאוחר יותר ברולאן גארוס מבלי לשמוט מערכה במהלך התחרות. בגמר הוא הביס שוב את רוג'ר פדרר ב-3 מערכות חד צדדיות, כשפדרר ניצח 4 משחקונים בלבד בכל המשחק.
ב-6 ביולי 2008 זכה נדאל לראשונה בטורניר וימבלדון, אשר נחשב ליוקרתי ביותר בעולם, לאחר שניצח את פדרר 3:2 במשחק דרמטי שנמשך 4 שעות ו-47 דקות, ונחשב בעיני רבים לאחד ממשחקי הטניס הגדולים אי פעם.
נדאל המשיך בכושרו מעונת הדשא, וב-26 ביולי 2008 זכה בקנדה מאסטרס בטורונטו. לאחר מכן העפיל גם לחצי הגמר בטורניר סינסינטי אך הפסיד לנובאק ג'וקוביץ'.
ב-18 באוגוסט 2008 עלה למקום הראשון בדירוג בזכות יותר מ-30 ניצחונות רצופים ובזכות הפסדיו של המדורג ראשון, רוג'ר פדרר.
בטורניר הטניס באולימפיאדת בייג'ינג זכה נדאל במדליית זהב לאחר ניצחון בגמר על הצ'יליאני פרננדו גונזלס.
באליפות ארצות הברית הפתוחה הפסיד נדאל בחצי הגמר לאנדי מארי הבריטי בארבע מערכות. נדאל השתתף בחלק מטורנירי המשטחים הקשים של סוף השנה אך לבסוף פרש בגלל פציעת ברך.
2009: זכייה באוסטרליה ובגביע דייוויס.
ב-2 בפברואר 2009 זכה באליפות אוסטרליה הפתוחה בפעם הראשונה בקריירה ובתואר גראנד סלאם שישי בקריירה וראשון על משטחים קשים, וזאת לאחר גמר ארוך של 5 מערכות בו ניצח את רוג'ר פדרר.
ב-22 במרץ 2009 זכה נדאל בטורניר אינדיאן וולס מסבב המאסטרס העולמי 1000. בגמר הוא ניצח את הבריטי אנדי מארי.
ב-19 באפריל 2009 ניצח נדאל את נובאק ג'וקוביץ' וזכה בטורניר מונטה קרלו מאסטרס מסבב המאסטרס העולמי 1000 בפעם החמישית ברציפות, והפך לאדם היחידי בהיסטוריה שעשה זאת. לאחר מכן ניצח גם את טורניר ברצלונה, כשכבר בגמר על בן ארצו דויד פרר.
בנוסף, ב-3 במאי 2009 ניצח שוב את נובאק ג'וקוביץ' וזכה בטורניר רומא מסבב המאסטרס העולמי בפעם הרביעית בקריירה, והפך לשחקן הראשון שעושה זאת. זכייה זו הציבה אותו במקום השני בכל הזמנים במספר התארים מסבב המאסטרס העולמי עם 15 זכיות, אחרי אנדרה אגאסי שבמקום הראשון.
נדאל העפיל גם לגמר טורניר מדריד אך נוצח בגמר על ידי רוג'ר פדרר.
ב-31 במאי 2009 הפסיד ברבע גמר אליפות צרפת הפתוחה לרובין סודרלינג (היחיד שהצליח לנצח את נדאל ברולאן גארוס באותה תקופה) ב-4 מערכות ובכך באו לסיומן 4 זכיות רצופות בטורניר.
לאחר ההפסד המפתיע ברולאן גארוס, הודיע נדאל שלא ישתתף בעונת הדשא בגלל בעיות בברכיו. פרישתו, בנוסף לזכייתו של רוג'ר פדרר בוימבלדון הביאו לכך שאיבד את המקום הראשון בדירוג לפדרר.
נדאל חזר לסבב בטורניר קנדה, שם הפסיד ברבע הגמר לחואן מרטין דל פוטרו.
באליפות ארצות הברית הפתוחה נעצר נדאל בחצי הגמר שוב מול דל פוטרו שלבסוף זכה בטורניר.
בגמר גביע דייוויס, עזר נדאל לנבחרתו לנצח את צ'כיה כשהוא גובר על תומאש ברדיך ועל יאן האג'ק.
בשנת 2009 נכלל ברשימת טיים 100 לשנת 2009.
2010: גולדן סלאם וזכייה ב-3 גראנד סלאמים.
נדאל פתח את השנה עם ניצחון באבו דאבי כשהוא גובר בגמר על רובין סודרלינג. לאחר מכן שיחק נדאל בטורניר דוחא, שם הפסיד בגמר לניקולאי דווידנקו.
נדאל השתתף באליפות אוסטרליה הפתוחה שם נאלץ לפרוש ברבע הגמר בגלל בעיות בברכו.
בטורניר אינדיאן וולס, העפיל נדאל לחצי הגמר, שם הפסיד לאיוון ליוביצ'יץ'. גם בטורניר מיאמי העפיל לחצי הגמר אך הפסיד לאנדי רודיק.
נדאל פתח את עונת החימר עם ניצחון בטורניר מונטה קרלו כשהוא גובר בגמר על פרננדו ורדאסקו. נדאל בחר לוותר על השתתפותו בטורניר ברצלונה.
נדאל זכה גם בטורנירי רומא ומדריד כשהוא גובר על דויד פרר ורוג'ר פדרר בהתאמה.
ביוני 2010, זכה נדאל באליפות צרפת הפתוחה, כאשר ניצח את רובין סודרלינג משוודיה ב-3 מערכות ושב למקום הראשון בעולם.
ב-4 ביולי, בגמר אליפות וימבלדון נדאל ניצח ב-3 מערכות את תומאש ברדיך מצ'כיה.
באליפות ארצות הברית הפתוחה ניצח ב-4 מערכות את נובאק ג'וקוביץ' מסרביה, בכך היה לטניסאי השביעי בהיסטוריה של סבב הגברים הזוכה במהלך הקריירה שלו בכל ארבעת טורנירי הגראנד סלאם, והשני בלבד (אחרי אנדרה אגאסי) המשלים "גולדן סלאם" בקריירה, מאחר שזכה גם במדליית זהב אולימפית.
ב-28 בנובמבר 2010 הפסיד נדאל בגמר גביע המאסטרס לרוג'ר פדרר בתוצאה: 6-1, 3-6, 6-3.
2011: גראנד סלאם עשירי.
בינואר 2011, העפיל נדאל לשלב רבע הגמר באליפות אוסטרליה הפתוחה אך הודח שם על ידי בן ארצו, דויד פרר, מאחר שהיה חולה. לדעת רבים, אם לא היה חולה בטורניר זה הוא היה זוכה בו והופך לראשון מאז רוד לייבר ב-1969 שזוכה בכל ארבעת טורנירי הגראנד סלאם ברצף.
במרץ 2011, העפיל נדאל לגמר טורניר אינדיאן וולס, ונוצח בגמר על ידי נובאק ג'וקוביץ' ב-3 מערכות.
באפריל 2011 העפיל נדאל לגמר טורניר מיאמי, והפסיד בו לנובאק ג'וקוביץ', 6-4, 3-6, 6-7 (4-7).
כמה שבועות לאחר מכן, זכה נדאל בפעם השביעית ברציפות בטורניר מונטה קרלו, לאחר שניצח בגמר את דויד פרר 4:6, 5:7.
שבוע לאחר מכן זכה בטורניר ברצלונה לאחר שניצח בגמר את דויד פרר 2-6, 4-6.
במאי, העפיל לגמר טורניר מדריד, והפסיד בגמר לנובאק ג'וקוביץ' בשתי מערכות.
בהמשך החודש הגיע גם לגמר טורניר רומא, והפסיד בפעם הרביעית השנה במשחק גמר טורניר לג'וקוביץ'.
ביום הולדתו הוא עלה לשלב הגמר באליפות צרפת הפתוחה, לאחר ניצחון ב-3 מערכות על אנדי מארי מבריטניה (4 בעולם). בגמר הוא ניצח את פדרר ב-4 מערכות (7-5,7-6,5-7,6-1), וזכה בפעם השישית בתואר.
ביולי 2011 הפסיד נדאל לנובאק ג'וקוביץ' בגמר טורניר וימבלדון בארבע מערכות.
ובספטמבר הפסיד שוב לג'וקוביץ' בגמר אליפות ארצות הברית הפתוחה בארבע מערכות. בסה"כ נדאל הפסיד לג'וקוביץ' 6 פעמים בשנה זו, וכל ההפסדים היו במשחקי גמר.
באוקטובר הפסיד בגמר טורניר טוקיו לאנדי מארי בשלוש מערכות. בהמשך החודש הודח מטורניר מאסטרס 1000 בשאנגחאי כבר בשמינית הגמר, לאחר שהפסיד לפלוריאן מאייר מגרמניה (23 בעולם) בשתי מערכות.
בסוף נובמבר, נדאל ניצח את חואן מרטין דל פוטרו בגמר גביע הדייוויס וכך הוביל את ספרד לניצחונה החמישי בגביע הדייוויס. (2000, 2004, 2008, 2009, 2011).
2012: שיא הזכיות ברולאן גארוס.
בינואר העפיל נדאל לגמר אליפות אוסטרליה הפתוחה ושם הפסיד בקרב צמוד מאוד אחרי 5 שעות ו-53 דקות לנובאק ג'וקוביץ'.