1846 eröffnete er eine eigene Werkstatt in Le Locle unter seinem Namen, Ulysse Nardin. Dort fertigte er zunächst Taschenuhren aller Arten, für deren Vielfalt und Qualität er 1862 auf der Weltausstellung in London ausgezeichnet wurde. 1858 unterstützte er die Gründung des Neuenburger Observatoriums und begann 1868 mit der Teilnahme an dessen Chronometerwettbewerben durch seine Präzisionstaschenuhren mit Ankerhemmung. Nach dem plötzlichen Tod Ulysse Nardins im Jahr 1876 übernahm sein 20-jähriger Sohn Paul David Nardin den Betrieb.