Ai Mondiali di Oslo 1966 vinse la medaglia di bronzo nella staffetta, insieme con Giulio De Florian, Gianfranco Stella e Franco Manfroi; nella 30 km fu sesto. Due anni dopo, ai X Giochi olimpici invernali di , vinse l'oro nella 30 km, divenendo così il primo olimpionico italiano della storia dello sci di fondo e il primo atleta a interrompere il dominio fino ad allora esercitato, in sede olimpica, da Svezia, Norvegia, Finlandia e, più recentemente, Unione Sovietica. A Grenoble Nones fu anche 36° nella 15 km e 6° nella staffetta. Continuò a gareggiare fino alle successive Olimpiadi di , dove fu 40° nella 15 km.