Die 1,57 m große Misato Nakamura siegte 2003 und 2005 bei den U20-Asienmeisterschaften. 2006 gewann sie Im Extraleichtgewicht eine Bronzemedaille bei den Asienspielen in Doha. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking siegte Nakamura im Achtelfinale des Halbleichtgewichts gegen die Deutsche Romy Tarangul und im Viertelfinale gegen die Belgierin Ilse Heylen. Im Halbfinale unterlag sie der Nordkoreanerin An Kum-ae. Im Kampf um eine Bronzemedaille besiegte sie die Südkoreanerin Kim Kyung-ok. 2009 gewann sie bei den Weltmeisterschaften in Rotterdam das Finale gegen die Kubanerin Yanet Bermoy. Schon vor den Weltmeisterschaften hatte sie das Grand-Slam-Turnier in Moskau gewonnen, Ende 2009 siegte sie beim Grand-Slam-Turnier in Tokio, Anfang 2010 gewann sie das Turnier in Paris und im Mai das in Rio de Janeiro. Bei den Weltmeisterschaften 2010 unterlag sie im Finale ihrer Landsfrau Yuka Nishida. Zwei Monate später gewann sie bei den Asienspielen in Guangzhou mit einem Finalsieg über die Mongolin Mönchbaataryn Bundmaa.