2020년에 개최될 예정이었던 도쿄 올림픽 성화 봉송 주자의 유력한 후보로 꼽히고 있었지만 담석으로 인한 장기 입원으로 이전의 재활로 단련됐던 근력이 입원 생활로 인해서 쇠퇴해버렸고 여름 시점에서는 참가가 불가능한 상황에 이르렀다. 하지만 도쿄 올림픽 개최가 코로나19 사태로 인해 2021년으로 연기되면서 나가시마는 그해 가을부터 재활을 재개했다. 담석으로 인한 입원 후 공식 석상에 전혀 모습을 드러내지 않았던 그였지만 2021년에는 도쿄 돔에서 개막전을 관전하기까지 회복된 모습을 보였다. 그리고 2021년 6월 하순 경에 대회 조직위원회로부터 정식 제안을 받아 같은 해 7월 23일 도쿄 국립경기장에서의 올림픽 개막식 성화 봉송에 오 사다하루, 마쓰이 히데키와 함께 참가하면서 요시다 사오리, 노무라 다다히로로부터 나가시마는 왼손에 든 성화봉에다가 전달 또는 이동하는 역할을 맡았다. 성화봉을 사다하루에게 건네준 뒤 마쓰이의 부축을 받고 천천히 경기장을 걸었다.