Ryūju Nagayama war 2011 U17-Weltmeister in der Gewichtsklasse bis 50 Kilogramm. 2012 und 2013 kämpfte er in der Gewichtsklasse bis 55 Kilogramm. Er war 2012 U20-Asienmeister und 2013 Fünfter der U21-Weltmeisterschaften. Seit 2015 kämpft er in der Gewichtsklasse bis 60 Kilogramm, der leichtesten Männer-Gewichtsklasse bei den Erwachsenen. 2015 gewann er die U21-Weltmeisterschaften. 2016 siegte er im Finale des Grand-Slam-Turniers in Tokio gegen seinen Landsmann Naohisa Takato. 2017 folgten der Sieg bei den japanischen Meisterschaften und beim Grand-Slam-Turnier von Jekaterinburg. Bei den Weltmeisterschaften 2017 schied er im Achtelfinale gegen den Mongolen Boldbaatar Ganbat aus. Ende des Jahres gewann er das World-Masters-Turnier in Sankt Petersburg.