An den Erfolg von "Shotgun Stories" konnte Nichols 2011 mit seinem zweiten Spielfilm "Take Shelter – Ein Sturm zieht auf" anknüpfen, der wiederum auf einem selbstverfassten Originaldrehbuch basiert. Das Drama, erneut mit Michael Shannon in der Hauptrolle besetzt, stellt den Bauarbeiter Curtis LaForche aus Ohio in den Mittelpunkt, der von Albträumen der nahenden Apokalypse geplagt, für seine Familie einen Schutzbunker auf seinem Grundstück errichtet. Vom "film-dienst" als "„suggestiver Katastrophenfilm“" und als "„atmosphärisch dichtes psychologisches Drama“" gelobt, berühre "Take Shelter" "„globale Urängste“" und wirke in Zeiten von gescheiterten Klimagipfeln wie eine Aufforderung an das "„eingeigelte Amerika“". Die "Frankfurter Allgemeine Zeitung" zog auch in Hinblick auf Schauspielerin Jessica Chastain Vergleiche zu Terrence Malicks "The Tree of Life". Nichols Regiearbeit gewann mehr als zwei Dutzend internationale Film- und Festivalpreise, darunter den Hauptpreis der Reihe "Semaine internationale de la critique" der Internationalen Filmfestspiele von Cannes 2011, den "Austin Film Award" der Austin Film Critics Association, den Hauptpreis des Zurich Film Festival als beste internationale Spielfilmproduktion sowie eine Nominierung für den Regiepreis bei den Independent Spirit Awards.