W 1934 roku wystartował na mistrzostwach świata w Sollefteå. Wraz z Klaesem Karppinenem, Marttim Lappalainenem i Velim Saarinenem triumfował w sztafecie. Ponadto okazał się najlepszy w biegu na 18 km techniką klasyczną. Pozostałe miejsca na podium w tym biegu również zajęli Finowie: srebro wywalczył Veli Saarinen, a brązowy medal zgarnął Martti Lappalainen, który stracił do zwycięzcy ponad półtorej minuty. Rok później, podczas mistrzostw świata w Vysokich Tatrach z powodu choroby nie startował w konkurencjach indywidualnych. Finowie wysłali do Czechosłowacji oprócz niego tylko trzech innych biegaczy, Nurmela był więc zmuszony pobiec w sztafecie. Biegnący przed nim Mikko Husu, Klaes Karppinen i Väinö Liikkanen zdołali wypracować dwuminutową przewagę nad reprezentantami Norwegii biegnącymi na drugim miejscu. Mimo choroby Nurmela zdołał utrzymać się przed goniącym go Oddbjørnem Hagenem i Finowie zdobyli kolejne złoto w sztafecie. Startował także na mistrzostwach świata w Lahti w 1938 roku, gdzie zajął ósme miejsce w biegu na 50 km stylem klasycznym. Ponadto w 1937 roku wygrał bieg na 50 km podczas zawodów Salpausselän Kisat.