Нанами был ключевой фигурой для сборной Японии в конце 1990-х и начале 2000-х годов. За сборную Японии он провёл 67 матчей и забил 9 мячей. 6 августа 1995 года Нанами дебютировал за национальную команду и забил гол в матче против Коста-Рики. С 1996 года он стал центральным игроком команды и носил футболку с номером 10. Обладатель Кубка Азии 2000 года в Ливане, где провёл все матчи без замен и забил три гола, за что удостоился награды самого ценного игрока турнира. Участник Кубка Азии 1996 года в ОАЭ, Чемпионата мира 1998 года в Франции и Кубка Америки 1999 года в Парагвае. После того, как в 2001 году Нанами получил травму колена, он завершил выступления за сборную.