Setelah masa pelatihannya selesai, ia dijadikan salah seorang dari empat anggota grup idola SI☆NA yang dibentuk 12 April 2008. Nama grup adalah akronim dari nama keluarga anggotanya, tiga rekan lainnya bernama Ai Suma, Manami Iwashima, dan Asami Abe. Dengan alasan ingin berkonsentrasi ke pelajaran sekolah, ia menyatakan pengunduran diri dari SI☆NA pada bulan Juli 2009. Segala aktivitas keartisan sebagai Nana Nakayama juga dihentikan untuk sementara. Adik laki-lakinya yang bernama Yuma Nakayama adalah anggota grup idola NYC dari Johnny's Entertainment. Ia juga masih memiliki seorang adik perempuan.
Real Name: Nakayama Nana (中山菜々)
Nickname: Nana (なな)
Birthday: April 3, 1992
Birthplace: Osaka Prefecture, Japan
Blood type: A
Height: 151 cm
Specialty: Volleyball
Looks Up To: Ishikawa Rika
Hello! Project groups:
- SI☆NA (2008–2009)
Ia mengikuti Audisi Anggota Pendiri NMB48 (angkatan pertama), dan diterima pada 20 September 2010. Dalam audisi tersebut, hanya 26 orang yang diterima dari 7.256 orang pelamar. Alasannya mengikuti audisi karena "sejak kecil ingin menjadi idola." Lewat email, seorang kerabatnya memberi tahu kalau ada audisi NMB48. Menurutnya, "Idola yang dibuat Akimoto-san pasti tidak gagal," dan dengan percaya diri pergi mengikuti audisi.
Bersama siswi pelatihan NMB48 angkatan pertama, ia diperkenalkan ke hadapan penggemar pada konser AKB48 Tokyo Aki Matsuri, 9 Oktober 2010. Karier Nana Yamada sebagai anggota NMB48 dimulainya pada hari itu. Sebagai anggota paling senior, ia berharap dapat menjadi pemersatu seluruh anggota, dan bercita-cita dapat menempati posisi tengah depan seperti Yuko Oshima.
Yamada termasuk salah seorang dari 25 anggota NMB48 tampil di acara bersalaman seluruh Jepang AKB48 Matsuri merayakan singel AKB48 Beginner (edisi reguler) di Osaka Dome, 18 Desember 2010. Pada acara bersalaman tersebut, NMB48 mengadakan konser kejutan, membawakan lagu "Aitakatta" dan "NMB48".Teater NMB48 di Namba, Osaka diresmikan pada 1 Januari 2011. Upacara peresmiannya ditandai dengan pertunjukan teater Siswi Pelatihan Angkatan 1 NMB48 "Dareka no Tame ni". Nana Yamada termasuk ke dalam salah seorang dari 16 anggota senbatsu teater yang pertama kali naik ke atas pentas Teater NMB48.
Ketika Tim N dibentuk pada 10 Maret 2011, Nana Yamada diangkat sebagai salah seorang anggotanya. Dari 25 siswi pelatihan Angkatan 1 hanya 16 anggota yang diangkat sebagai anggota Tim N. Ia juga bertindak sebagai wakil kapten Tim N.
Singel ke-21 AKB48, "Everyday, Katyusha" adalah pengalaman pertamanya ikut serta dalam singel AKB48. Ia terpilih sebagai salah seorang Under Girls yang menyanyikan lagu sisi B, "Hito no Chikara".
Setelah tidak masuk hitungan pada pemilihan umum AKB48 tahun 2011), Nana Yamada berhasil memperoleh 6.683 suara pada Pemilihan Umum ke-4 AKB48 yang berlangsung dari Mei hingga Juni 2012. Perolehan suara tersebut menempatkan namanya di urutan ke-46, dan membuatnya terpilih sebagai anggota Next Girls untuk singel AKB48 "Gingham Check"
NMB48 Singles
- Zetsumetsu Kurokami Shoujo
- Oh My God!
- Junjou U-19
- Nagiichi
- Virginity
- Kitagawa Kenji
- Boku ga Maketa Natsu (Shirogumi)
- Kesshou (Shirogumi)
- Uso no Tenbin (NMB Seven)
- Doryoku no Shizuku (Shirogumi)
- Renai no Speed (NMB Seven)
- Boku ga Mou Sukoshi Daitan nara (Akagumi)
- Hatsukoi no Yukue to Play Ball (NMB Seven)
- Mousou Girlfriend
- Bokura no Regatta (Shirogumi)
- Renai Higai Todoke (Akagumi)
AKB48 Singles
- Hito no Chikara (Under Girls)
- Do Re Mi Fa Onchi (Next Girls)
- Tsugi no Season (Under Girls)
- HA! (NMB48)
- Waiting Room (Under Girls)
Drama
- Ohayou Asahi desu (22 Maret 2011– , reporter tetap, Asahi Broadcasting Corporation)
- Hakken! Gyouten!! Premier mon!!! Doyou wa Dame yo (16 April 2011- , Yomiuri Television)
- Docking48 (19 April 2011– , Kansai Telecasting Corporation)
- Naniwa Nadeshiko (12 Juli 2011–28 Desember 2011, Nippon Television)
- NMB Geinin! (3 Juli 2012– , Nippon Television)


