Erste internationale Erfahrungen sammelte Halimah Nakaayi bei den 2010 erstmals ausgetragenen Olympischen Jugendspielen, bei denen sie im 400-Meter-Lauf im Finale disqualifiziert wurde. Im Jahr darauf schied sie bei den Jugendweltmeisterschaften nahe Lille in 2:13,50 min in der ersten Runde über 800 Meter aus und siegte anschließend in 56,13 min bei den Commonwealth Youth Games in Douglas. Zudem schied sie dort über 800 Meter in der ersten Runde aus. 2010 gelangte sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Barcelona bis in das Halbfinale, in dem sie disqualifiziert wurde. Im Jahr darauf wurde sie bei den Juniorenafrikameisterschaften in Bambous jeweils Vierte über 400 und 800 Meter. Ein Jahr darauf nahm sie erstmals an den Commonwealth Games in Glasgow teil und schied dort mit 57,51 s in der ersten Runde aus. Bei der Sommer-Universiade 2015 im südkoreanischen Gwangju schied sie mit 57,13 s im Halbfinale aus und wurde mit der ugandischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:45,40 min Fünfte. Bei den Afrikameisterschaften in Durban schied sie über 800 Meter im Vorlauf aus, qualifizierte sich aber für eine Teilnahme an den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro, bei denen sie mit 2:00,63 min im Halbfinale ausschied. 2017 gewann sie bei den Islamic Solidarity Games in Baku in 2:01,60 min die Silbermedaille hinter der Marokkanerin Malika Akkaoui. Zudem schied sie bei den Weltmeisterschaften in London mit 2:01,74 min im Halbfinale aus.