Nordenstam sijoittui 200 metrin sekauinnissa vuonna 2000 neljänneksi sekä Helsingin pitkän radan että Valencian lyhyen radan EM-kilpailuissa. Pekingin olympialaisissa 2008 hän sai pronssia 200 metrin rintauinnissa ennätyksellään 2.23,02. Budapestin EM-kilpailuissa 2010 hän sai samassa lajissa hopeaa ajalla 2.24,42. Hän voitti 200 metrin rintauinnin Euroopan-mestaruuden Debrecenissä 2012 ajalla 2.26,91.