Nadi ble olympisk mester i fekting første gang under OL 1912 i Stockholm. Han vant gull i florett. Åtte år senere under OL 1920 i Antwerpen vant han hele fem olympiske titler; florett og sabel både individuelt og i lag og lagkonkurransen i kårde. Hans yngre bror Aldo Nadi var også en fremgangsrik fekter som vant tre olympiske gull- og en sølvmedalje i 1920.