中学校卒業後に角界入りし、1956年5月場所、小野川部屋から初土俵を踏んだ。最初は本名でもある「入井」の名で番付に付いたが、当時日本で人気が高かった元力士のプロレスラー・力道山にあやかろうとして、「海力山（かいりきざん）」という四股名を考え、日本相撲協会に改名届を出した。しかし、実際に発表された1957年1月場所の番付表には、なぜか「海乃山」と記されていた。筆記係の行司が間違えたらしいのだが、訂正するのも面倒なので、そのまま「海乃山（かいのやま）」で通すことにした。三段目時代に一度負け越しただけで順調に昇進し、1959年7月場所にて19歳で十両に昇進した。一度は幕下に陥落したが、そこで「信夫竜」と改名してから再び上昇気流に乗り、1961年1月場所で新入幕を果たした。しかし、四股名は1961年9月場所で再入幕した際に「海乃山」に戻した。小兵であるために、鋭い出足をいかした突進と、それを逆手にとった蹴手繰りを得意とした。1964年7月場所では、横綱・大鵬を破って彼を初の休場に追い込むなど、上位陣をしばしば苦しめた。元々は真っ向勝負の相撲に徹していたが、腰の負傷から蹴手繰りなど注文相撲を交える必要に追われた。負傷の影響で腰を割って手を付いて立つことがまるでできなくなり、このことから当時の幕内力士の中でも立合いが不格好な力士の例として挙がりがちである。小部屋の小野川部屋に所属していたため、師匠の元前頭・錦華山の停年退職もあり1965年の部屋別総当たり制実施を機に出羽海部屋へ移籍した。その後も新たに対戦した横綱・栃ノ海をはじめ、独立した北の富士など出羽海一門の新しい対戦相手に対しても、しばしば番狂わせを演じていた。「曲者」と評された由縁は相撲巧者ぶりのみならず土俵態度のふてぶてしさにあり、土俵態度を巡っての話題には事欠かなかった。例として、1969年5月場所10日目の前の山との一戦で寄り切られて勝負がついた後に、黒房下で前の山の顔を張ったことが問題になったことがある。現役時代末期には四股も踏めず、申し合いも1日おきに7番程度が精一杯になるなど怪我が悪化していた。1969年11月場所中の座談会では息子から「下の人と取ればいいじゃない」と言われ、親方と食事をするたびに「明武谷は一生懸命やってる」と奮起を促されたことを明かしているが、すでにこの頃引退するつもりであった。実際に幕内下位で途中休場した1970年1月場所限り、29歳で引退。引退後は年寄・小野川を襲名して、暫く出羽海親方（元横綱・佐田の山）の参謀として働いたが、出羽海部屋からの分家独立を申し出たことで出羽海との関係が一気に悪化した。腰の負傷で年寄としての職務にも支障が出たため、これを機に1971年9月場所をもって廃業。その後は大阪府大阪市で、飲食店（ちゃんこ料理店）を経営していたという。1997年7月5日、逝去。57歳没。
1982年・看護学校の二年生の時に、彼女はミッチェル・ブラザーズ・オファーレル劇場のストリッパーとして働き始めた。1984年・三年生の時に、彼女はポルノ映画の世界に進出した。彼女のデビューパフォーマンスはベテランのポルノスターである（ペグおばさんとして、より有名な）ジュリエット・アンダーソンのプロデュースによる映画「Educating Nina」である。そして、これは大ヒットを記録した。それ以来、彼女は400本以上の封切り成人映画に主演し続けて、業界において最も息の長い、認知度の高いパフォーマーの1人となった。彼女は、インタビューにおいて芸名の由来について、以下のように答えている。彼女がサンフランシスコのダンサーだった時、「ニナ」という名前が日本人の観光客にとって発音が簡単だったため「ニナ」を選んだ。また、その頃マリエット・ハートレーがジェームズ・ガーナーと製作していた人気のカメラコマーシャルが好きだったので、「ハートレー」を選んだ。成人映画産業において、彼女は、活きのよい弾みのある臀部（しばしば「業界最高の尻」と呼ばれる）とアナルセックスシーン、異人種間のセックスシーンとレズビアンのシーンによって最も知られている。政治的に、ハートレーは社会主義者であり、セックスに対して率直な陽性のフェミニストである。他の女性に向けて、彼女は「セックスは、男性があなたに行なうものでありません。男性があなたから引き出すものではありません。セックスは、どの状況においても彼がそうだったように、あなたが喜びと共に、自分から飛び込んでいくものです。」と言っている。ハートレーは、成人映画産業の存在する権利の主張者で、ジェナ・ジェイムソンのスターダムへの浮上に先立って、テレビのニュース番組やトークショーが、プロサイドから理路整然と主張の出来る、一線級の成人映画女優を必要とした時には、しばしば訪ねられた。彼女は、仲間のポルノ女優オナ・ジーを伴って、オプラ・ウィンフリー・ショーに特によく出演した。二人は主に、女性の観客からきびしい詮索に晒されたが、引き下がることはせず、彼女達の業界を率直に支持した。彼女もオナ・ジーも、業界での違法薬物使用に対して強く反対意見を述べた。彼女は、ウェンディ・マッケルロイが1995年に書いた本、「 XXX:A Woman's Right to Pornography」のためにインタビューを受けている。彼女は1993年・ラスベガスにおいて、あるアダルトビデオ企業の資金調達目的でレスビアンのショーを上演したために、10人の他のアダルトスター（後に、「エロチック・イレブン」として知られる）と共に、観客に紛れていた覆面警官によって逮捕された経緯を述べている。レスビアンと売春斡旋は重罪であり、懲役6～12年の恐れがあると脅され、結局彼女は軽い罪を認めて許された。ポルノ映画での彼女のこれまでの役割に加えて、彼女は一連の「Guide to～」シリーズ（基本的な性交や前戯から、アナルセックスやボンデージ (BDSM) まで、あらゆる性的なものを網羅した入門的なシリーズ映画）において製作・監督・主演を果たした。ハートレーは、1997年の映画「ブギーナイツ（Boogie Nights)」で、ウィリアム・H・メイシーの不貞を繰り返す妻の役で出演し、ハリウッドの表舞台に進出した。彼女はまた、1996年のカナダの映画「Bubbles Galore」にも出演している。ハートレーは私生活においてバイセクシャルである事を公にしており、彼女の夫デイブ（彼女が19歳の時、彼に出会った）と、「妻」ボビー・リリーとの三人での共同生活を20年間続け、アダルトビジネス界において最も長い安定した関係と言われた。ハートレーはこの関係を解消した後、「私はあまりに未熟でした、そして、彼はあまりに独占欲が強かった。それは、非生産的でした…。3人の関係が間違ったものであったので、結局終わることになりました。」と言っている。 彼女が再婚したアイラ・レヴァイン（別名アーネスト・グリーン）はポルノ映画（特にBDSM映画）の監督。彼らは、映画「The Ultimate Guide to Anal Sex for Women」（監督：Tristan Taorminoとグリーン）や「O嬢の性癖 (O: the Power of Submission) 」（監督：グリーン）の場合のように時々一緒に仕事をする。これらの映画の両方で、ハートレーは主役ではないが、重要な役を演じている。ポルノ男優レキシントン・スティールは、2001年のインタビューにおいて、ニナ・ハートレーとのセックスが疑う余地なく、彼がこれまでに体験した最高のセックスであったと述べた。