27 ноября 1940 года Номура назначается послом в США вместо Кенсуке Хоринаучи. Бо́льшую часть 1941 года посол Номура проводит в переговорах с Государственным секретарём Корделлом Халлом, пытаясь предотвратить войну между Японией и США. Номура и Халл пытались разрешить политические противоречия, связанные с полномасштабной японо-китайской войной, японским вторжением во Французский Индокитай 1940 года и последовавшим в ответ со стороны США эмбарго на поставку нефти и металлолома. Посол добивался от руководства смягчения позиций, но все его предложения были отвергнуты японским правительством. В ноябре к нему был прикреплён в качестве специального помощника . К декабрю переговоры окончательно зашли в тупик. Рузвельт требовал вывода японских войск из Китая и выхода Японии из Берлинского пакта. Японская сторона требовала прекращения любых форм поддержки Китая со стороны США и отмены эмбарго.