Anfang 2018 bezwang Nagayama im Finale des Grand-Slam-Turniers von Düsseldorf den Russen Robert Mschwidobadse. Bei den Weltmeisterschaften 2018 in Baku Bezwang er im Viertelfinale den Nordkoreaner Kim Yong-gwon. Nach seiner Halbfinalniederlage gegen Naohisa Takato gewann er im Kampf um Bronze gegen den Südkoreaner Lee Ha-rim. Ende 2018 gewann er das Grand-Slam-Turnier von Osaka, wo er im Finale den Russen Jago Abuladse bezwang. Anfang 2019 siegte er im Finale des Grand-Slam-Turniers von Düsseldorf gegen Robert Mschwidobadse. Im April gewann er bei den japanischen Meisterschaften. Bei den Weltmeisterschaften 2019 in Tokio bezwang er im Viertelfinale den Kasachen Jeldos Smetow. Im Halbfinale unterlag er dem Georgier Luchum Tschchwimiani, im Kampf um Bronze besiegte er Naohisa Takato.