Nishio Toshizō begann 1900 eine Offiziersausbildung an der Heeresoffizierschule, die er 1902 abschloss. Als Leutnant nahm er 1904 am Russisch-Japanischen Krieg teil und kämpfte unter anderem im Oktober 1904 in der Schlacht am Shaho. 1907 war er Absolvent der Heereshochschule und wurde nach deren Abschluss 1909 zum Hauptmann befördert. Er war nach dem Ersten Weltkrieg zwischen dem 15. August 1919 und dem 1. April 1921 Adjutant im Heeresministerium und wurde während dieser Verwendung am 10. August 1920 zum Oberstleutnant befördert. Im Anschluss wurde er vom 1. April 1921 bis zum 1. April 1923 zum 10. Infanterieregiment abgeordnet und unterrichtete danach zwischen dem 1. April 1923 und dem 18. März 1925 als Instrukteur an der Heereshochschule, wo er am 6. August 1923 auch zum Oberst befördert wurde. Anschließend war we vom 18. März 1925 bis zum 2. März 1926 Kommandeur des 40. Infanterieregiments sowie zwischen dem 2. März 1926 und dem 1. August 1929 Chef der 1. Sektion der Generalinspektion für militärische Ausbildung.