10 เมษายน ค.ศ.1941 นากุโมะได้รับการแต่งตั้งเป็นแม่ทัพใหญ่ประจำกองบินที่ 1 ซึ่งการแต่งตั้งนี้ได้รับการยอมรับจากโยชิดะ เซ็นโงะและยามาโมโตะ อิโซโรกุ มีเรื่องเล่าว่า โอซาวะ จิซาบุโระก็เป็นหนึ่งในผู้สมัครชิงตำแหน่งแม่ทัพใหญ่ประจำหน่วยนี้ แต่เสียงส่วนใหญ่ตัดสินให้แต่งตั้งนากุโมะ นอกจากนี้ยังมีความเห็นว่า สาเหตุที่นากุโมะได้รับการแต่งตั้งเป็นเพราะว่าเขาสามารถจัดการและบริหารงานได้ดีกว่าโอซาวะ หลังจากการแต่งตั้ง เขาก็ได้ให้พันโทเก็นดะ มิโนรุ ซึ่งเป็นผู้ชำนาญด้านการบินนาวี ทำการซ้อมรบและฝึกฝนทหารให้มีความชำนาญ จากนั้นหน่วยของพวกเขาก็ได้เข้าร่วมในการโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์

เขาเกือบจะเสียชีวิตในการรบที่มิดเวย์ เมื่อเรืออะกางิที่เขาประจำการถูกโจมตีอย่างหนักโดยเรือรบของฝ่ายสหรัฐและเรือกำลังจะจมลง เขาและคุซากะ ริวโนะสุเกะ ซึ่งเป็นนายทหารผู้ช่วย รวมทั้งคนอื่น ๆ ที่ยังรอดชีวิต สามารถหนีออกจากตัวเรือได้ แต่คุซากะได้รับบาดเจ็บจากบาดแผลที่ถูกไฟไหม้และข้อเท้าเคล็ดทั้งสองข้าง จากการพ่ายแพ้ครั้งนี้ ญี่ปุ่นได้เกิดความสูญเสียเป็นจำนวนมากและเริ่มเสียเปรียบทางกลยุทธ์ในมหาสมุทรแปซิฟิก ในตอนแรก นากุโมะคิดจะฆ่าตัวตาย แต่คุซากะได้มาห้ามปรามเอาไว้ ว่ากันว่า หลังจากยุทธการ นากุโมะดูเหมือนจะสูญเสียความมั่นใจและสูญเสียประสิทธิภาพในการบัญชาการเป็นอย่างมาก

ต่อมาเขาได้รับมอบหมายให้ควบคุมที่ว่าการนาวิกโยธินซาเซโบและที่ว่าการนาวิกโยธินคุเระ ซึ่งเขาใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการฝึกอบรมเท่านั้น

วันที่ 4 มีนาคม ค.ศ.1944 เขาได้รับมอบหมายให้บัญชาการกองเรือที่ 14 และกองเรือพื้นที่แปซิฟิกกลางในบริเวณหมู่เกาะมาเรียนา เมื่อการรบที่ไซปันได้เปิดฉากในวันที่ 15 มิถุนายน พบว่ากองเรือที่นำทัพโดยโอซาวะได้ถูกกองเรือที่ 5 เข้าโจมตีอย่างหนักในยุทธนาวีที่ทะเลฟิลิปปิน ซึ่งญี่ปุ่นสูญเสียเรือบรรทุกเครื่องบิน 3 ลำและเครื่องบินประมาณ 600 ลำ ทำให้กองกำลังที่ประจำการอยู่เกาะไซปัน มีเพียงตัวนากุโมะ, พลโทยาโนะ ฮิเดโอะ และ พลโทไซโตะ โยชิสึกุคอยบัญชาการ หลังจากการต่อสู้ประมาณ 20 วัน นากุโมะก็ได้ตัดสินใจใช้ปืนยิงตนเองเสียชีวิต ว่ากันว่า หลังจากที่กองทัพสหรัฐเข้ายึดเกาะไซปันได้ พลเรือเอกเรย์มอนด์ เอ. สพรัวนซ์รู้สึกพึงพอใจกับการตัดสินใจของนากุโมะ นากุโมะได้รับการแต่งตั้งย้อนหลังให้เป็นพลเรือเอกในวันที่ 8 กรกฎาคม