大学院修了後、日亜化学工業に就職し、開発課に配属される。現場の職人からガラスの曲げ方などを習い、自らの手で実験装置などの改造を行った。これらの経験が、CVD装置の改良に生かされ、後の発明に繋がる。日亜化学工業時代に商品化したものとしては、ガリウム系半導体ウェハーなどがあったが、ブランド力や知名度が低く売れなかった。その頃、名古屋大学の赤崎勇教授のグループが青色発光ダイオードの実現に絶対不可欠な高純度の窒化ガリウム（GaN）の結晶膜に、世界で初めて実現したという公開された論文を手に入れ、検証実験を繰り返し、基盤となる青色発光ダイオードの原理を学習した結果、まだ実用化できていないものに取り組もうということで、青色発光ダイオードおよび青色半導体レーザーに挑戦することを決意する。青色発光ダイオードの開発を社長の小川信雄に直訴し、中小企業としては破格の約3億円の開発費用の使用を許される。中村はまた社長に留学を直談判し、1988年4月から1年間の予定で、アメリカ合衆国のフロリダ大学へ留学する。MOCVD を勉強するための中村の希望であったが、日亜化学としては元々、徳島大学助教授酒井士郎の勧めで、フロリダ大学へ誰か社員を派遣する計画であった。中村は修士修了で博士号を持っていなかったため、留学先で研究者として見てもらえず悔しい思いをしており、「コンチクショー」と博士号取得や論文執筆への意欲を新たにした。1年間の留学後、日亜化学工業に戻り、2億円ほどするMOCVD装置の改造に取り掛かる。なお、2014年に中村修二へのノーベル物理学賞授与が発表されたとき、中村修二はインタビューに応えて「日亜化学の先代社長の小川信雄氏には感謝している。彼の研究支援がなかったらこのノーベル賞はなかった」と述べている。当時の応用物理学会、研究会などではセレン系に注目が集まっていた一方、ガリウム系の研究会は人数も少なかった。しかし中村は「あれだけ優秀な人たちが取り組んでもうまくいかないならば、むしろ終わったとされる分野に挑んだ方が良い」ということで、ガリウムに着目。その後、青色発光素子であるGaN（窒化ガリウム）の結晶を作製するツーフローMOCVDを発明し、窒化ガリウムによる高輝度青色発光ダイオードの開発に参加した。
愛媛県西宇和郡四ツ浜村大久（後の瀬戸町、現在の伊方町）生まれ。小さい頃は海や山といった自然の中で遊ぶ子供であった。父親が四国電力に勤めており、仕事の関係で中村が小学2年生の時に大洲市へ転居するが、ここでも山登りを楽しんだ。1967年に大洲市立喜多小学校を卒業。その後は大洲市立大洲北中学校・愛媛県立大洲高等学校に進む。数学・物理が好きで、図画工作・美術とともに得意であった。しかし、歴史や地理などの暗記物は苦手だった。中学・高校の6年間は、バレーボール部に入って活動していた。中学はキャプテンをしていた兄に強制的に入部させられ、高校では友人から誘われて断れなかったためであり、バレーが好きなわけではなかった。しかしインタビューでは「辛い時にはバレーボールのきつい練習を思い出す」と述べており、著書では自分達でやり方を研究したり工夫したこと、受験勉強に専念せずに部活動を続けたことの意義や、自立精神が養われたことを振り返っている。
第一次世界大戦後、市の復興はゆっくりとしたものであった。通貨価値の下落と経済的低落は、新たな（特に海外への）移住の波を引き起こした。1922年の短期ギムナジウム（1925年からは「エーダータールシューレ」）の創設により、市はギムナジウムを持つこととなった。1923年秋のインフレーション終了後の、特にシュテルカー椅子工場（1925年）の進出に象徴される景気上昇は長続きしなかった。工業化が遅れ、多額の借金を抱え込んでいたこの街に、世界恐慌が大打撃を与えた。増加する失業率と社会的貧困を前に、NSDAPのプロパガンダが、郡のほぼ全域とともにこの街を襲い、20年代末からは選挙結果に反映されるように豊かな地盤となっていった。1933年1月のナチスの権力掌握後、フランケンベルクでも政治的・社会的生活の画一化がなされた。通りも改名された。1933年4月初めに都市行政委員会は、シュタインガッセを「アドルフ・ヒトラー通り」、レッデナウアー通りを「ヘルマン・ゲーリング通り」、ウンターマルクトを「ヒンデンブルク広場」と改名することを決議し、住民（特に若者達）は国家社会主義思想に染まっていった。ひどいことに、ユダヤ系住民が標的にされた。1933年から組織的に迫害され、公民権を剥奪され、最後には追放された上に殺害された。幸いにもフランケンベルクのユダヤ人の多くは、早い時期にドイツを離れていた。しかし、そのための資金がなかったり、外国に頼るべき縁者がいないためにこの地に留まった者は、1942年までに絶滅収容所に送致された。少なくともフランケンベルクで 8 人、現在のレッデナウ区で 3 人のユダヤ人が迫害の犠牲となった。1988年に市庁舎に掲げられた記念銘板が、フランケンベルクのユダヤ人社会とナチス独裁の犠牲を思い起こさせる。第二次世界大戦中、この街は戦争の直接的な影響をさほど受けることなく過ごした。しかし、1945年3月に行われた駅に対する2回の空襲で、90 人以上の命が失われた。1944年8月に国防軍の野戦病院がフロドナからフランケンベルクに移転してきて、エーダータールシューレ、オルテンベルクの市立学校や区裁判所の建物が利用された。1945年3月29日のアメリカ軍侵攻に対して、抵抗は何一つなかった。フランケンベルクから従軍した住民のうち、285人が戦争から戻らなかった。