Au mois de , Nakajima est appelé pour disputer la Copa América 2019 au Brésil ; la sélection japonaise étant invitée pour la deuxième fois dans cette compétition. Il est titulaire lors des trois rencontres de phase de groupes. Nakajima marque un but contre l'Équateur en ouvrant le score mais le match se termine sur un nul 1-1 qui clôt le parcours des deux équipes.