2008-ban Nakadzsima a Williams-Toyota versenyzője maradt, csapattársa Nico Rosberg. A szezon első versenyén, Ausztráliában hátulról nekiütközött Robert Kubicának, aki autója sérülése miatt kiesett a versenyből. Nakadzsima 6. lett. A maláj nagydíjon a 17. helyen végzett, Bahreinben 14. lett. A spanyol versenyen mindkét Williams-Toyota pontszerző helyen haladt, amikor Rosberg motorhiba miatt kiesett, így megörökölte tőle a 7. helyet. Pályafutása második pontszerző helyét érte el. Törökországban az első körben összeütközött Fisichellával és kiesett. Az esős monacói nagydíjon Rosberg kiesése után rá hárult a feladat, hogy pontot szerzzen a csapatnak, végül 7. lett. Kanadában leszakadt az első vezetőszárnya, és az autója húzta a földön. Bejött a boxba, de a letörött szárny beszorult az autó kereke alá. Nakadzsima nem tudott elkanyarodni, a falnak ütközött és kiesett. A francia nagydíjon a 15. rajtkockáról indult és ugyanezen a helyen ért célba. A brit nagydíj időmérőjén a 15. helyet szerezte meg, a versenyen viszont feljött az 1 pontot érő, 8. helyre. A német nagydíjtól az olasz nagydíjig rendre célba ért, de mindig a legjobb nyolcon kívül. A szingapúri nagydíjon, ahol csapattársa a dobogó második fokára állhatott, ismét pontot szerzett, egy 8. hellyel. Az évad hátralevő három versenyén ugyan célba ért, de pontot nem szerzett, így 2008-ban a 15. helyezett lett a világbajnokságban.