Skribu daŭrigon por ĉi tiu paragrafo - Nakajima estis inkludita en la U-20-nacia teamo de Norio Sasaki por la Monda Pokalo 2010
en Germanio. Ŝi aperis en ĉiuj tri matĉoj de Japanio kontraŭ Meksiko, Niĝerio kaj Anglio, gajnante unu golon en 3-1 venko kontraŭ Anglio, kiam Japanio estis eliminita en la grupstadio. Nakajima ricevis sian unuan ĉapelon por la seniora teamo kontraŭ Usono la 14-an de majo 2011. La 10-an de julio 2013, ŝi estis alvokita al la 2013 Orienta Azia Pokalo en Sud-Koreio. Ŝi gajnis sian unuan golon la 20-an de julio en 2-0-venko kontraŭ Ĉinio en la unua fina rondmatĉo de la Orienta Azia Pokalo. En 2014, ŝi ludis ĉe la 2014 Azia Pokalo kaj 2014 aziaj Ludoj. Japanio gajnis la ĉampionecon en la azia pokalo kaj la duan lokon en la aziaj ludoj. En 2018, ŝi ludis ĉe la Azia Pokalo 2018 kaj Japanio gajnis sian duan sinsekvan titolon.