Après des études à l'université, Yoshihiro Nakamura commence sa carrière en tant qu'assistant réalisateur. En 1993, il réalise son premier court métrage indépendant Samidare Chubo qui reçoit un Prix au festival du film PIA. 2002 sera marqué par son travail entant que scénariste, notamment pour le film de Hideo Nakata : Dark Water et en 2004 de Quill de Yoshichi Sai.

Il se tourne dès 2005 vers la réalisation à temps plein et dirige successivement Route 225 ainsi que The Booth. Enfin, il réussit à mettre en scéne le roman de Kotaro Isaka qui deviendra The Foreign duck, the native duck and god en 2007, il recoit le Prix " Soleil d'or 2008 " au festival de film Kinotayo, ainsi que le Prix d'or de Kaneto Shindo en tant que meilleur nouveau réalisateur par l'association de la production du film japonais la même année. En 2009, son dernier film Fish Story est présenté au festival international du film fantastique de Neuchâtel en Suisse et reçoit le Prix H.R.Giger ‘Narcisse' du meilleur film, et le Prix de la jeunesse Denis-de-Rougemont.